變頻器通過(guò)調(diào)節(jié)變頻壓縮機(jī)電機(jī)的電源頻率來(lái)控制其轉(zhuǎn)速，從而精確管理系統(tǒng)制冷劑的流量和制冷/制熱能力。然而，變頻器在運(yùn)行中因能量損耗、過(guò)載、諧波等因素會(huì)產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致內(nèi)部溫度異常升高。過(guò)高溫度會(huì)改變?cè)娮琛⒓铀匐娮釉匣@不僅會(huì)降低變頻器的輸出性能，還會(huì)縮短其使用壽命。因此，優(yōu)良的散熱設(shè)計(jì)是保障變頻壓縮機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和能力輸出的關(guān)鍵。

目前低環(huán)境溫度變頻熱泵壓縮機(jī)變頻器冷卻的方式主要有3種：空氣冷卻方式、含熱管的空氣冷卻方式、冷媒冷卻方式。

1、空氣冷卻方式

目前低環(huán)境溫度變頻熱泵壓縮機(jī)變頻器的空氣冷卻方式的空氣介質(zhì)有2種，一種是經(jīng)過(guò)翅片換熱器降溫或升溫（制冷運(yùn)行時(shí)）后外界空氣，另一種是直接來(lái)自外界的自然空氣。因此，衍生出以下2種變頻器空氣冷卻方式。

1.1 不帶風(fēng)道的變頻器空氣冷卻方式：

這種空氣冷卻方式的空氣介質(zhì)是經(jīng)過(guò)翅片換熱器降（制熱運(yùn)行時(shí)）溫或升溫后外界空氣，示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 不帶風(fēng)道的變頻散熱器空氣冷卻方式

不帶風(fēng)道的變頻器散熱片置于空氣側(cè)換熱風(fēng)道內(nèi)， 散熱片的肋片布置隨氣流方向設(shè)計(jì)，利用翅片換熱器換熱風(fēng)道內(nèi)的氣流流場(chǎng)與散熱片產(chǎn)生對(duì)流換熱，從而起到加強(qiáng)散熱的作用。

低環(huán)溫變頻熱泵壓縮機(jī)在制熱或熱水運(yùn)行時(shí)，外界冷空氣經(jīng)過(guò)翅片換熱器后進(jìn)一步降溫，再流經(jīng)變頻器散熱片，從而有很好的冷卻效果。尤其低環(huán)溫變頻熱泵在較低環(huán)境溫度制熱或熱水運(yùn)行時(shí)，變頻器一直能維持在較低的溫度，因此變頻器能有較大的能力輸出。

低環(huán)溫變頻熱泵壓縮機(jī)在制冷運(yùn)行時(shí)，外界空氣經(jīng)過(guò)翅片換熱器后升溫，變頻散熱器的冷卻介質(zhì)為較高溫的空氣，因此冷卻效果受限，使得變頻熱泵壓縮機(jī)在較高環(huán)溫下制冷運(yùn)行時(shí)變頻器能力輸出受限。這就使得在較高的冷負(fù)荷需求下，輸出的冷量有可能無(wú)法滿足需求。

1.2 帶風(fēng)道的變頻器空氣冷卻方式：

帶風(fēng)道的變頻散熱器連同風(fēng)道一起置于空氣側(cè)換熱風(fēng)道內(nèi)，散熱風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口開(kāi)設(shè)在側(cè)板上，用于引入外界的自然空氣，風(fēng)道的出風(fēng)口朝上，用于排出流經(jīng)散熱片冷卻完變頻器后的外界空氣，如圖2所示。

低環(huán)溫變頻熱泵壓縮機(jī)在制熱或熱水運(yùn)行時(shí)，用來(lái)冷卻變頻散熱器的外界空氣雖沒(méi)有經(jīng)過(guò)降溫，其與散熱片的換熱溫差不如不帶風(fēng)道的變頻器空氣冷卻方式，但由于有了風(fēng)道的導(dǎo)流作用，流經(jīng)散熱片的空氣流量相比不帶風(fēng)道的變頻器空氣冷卻方式有一定增大，與散熱器肋片的對(duì)流換熱系數(shù)也會(huì)相應(yīng)增大，因此，冷卻效果也是較好的。

低環(huán)溫變頻熱泵壓縮機(jī)在制冷運(yùn)行時(shí)，?用來(lái)冷卻變頻器的外界自然空氣由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)翅片換熱的升溫以及風(fēng)道的引導(dǎo)，且冷卻效果強(qiáng)于不帶風(fēng)道的變頻器空氣冷卻系統(tǒng)。因此采用帶風(fēng)道的變頻散熱器空氣冷卻方式時(shí)，制冷運(yùn)行時(shí)變頻器能力輸出強(qiáng)于不帶風(fēng)道的變頻器空氣冷卻系統(tǒng)。

圖2 帶風(fēng)道的變頻散熱器空氣冷卻方式

然而，帶風(fēng)道的變頻散熱器空氣冷卻系統(tǒng)需要對(duì)風(fēng)道（位置和截面大小等）進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，一方面需防止空氣流經(jīng)散熱片風(fēng)道后的壓降過(guò)小，而導(dǎo)致翅片換熱器空氣流量的損失，另一方面需防止空氣流經(jīng)散熱片風(fēng)道后的壓降過(guò)大，導(dǎo)致流經(jīng)散熱片風(fēng)道的空氣流量過(guò)小，從而降低對(duì)變頻器的冷卻效果。

2、含熱管的變頻器空氣冷卻方式

含熱管的變頻器空氣冷卻方式冷卻變頻器是在上述不帶風(fēng)道的空氣冷卻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在散熱器肋片內(nèi)設(shè)計(jì)一定數(shù)量的冷媒密封通道，每個(gè)通道內(nèi)注入一定質(zhì)量的冷媒。肋片需豎直放置，散熱器的下部和變頻器發(fā)熱面緊貼，如圖3所示。每個(gè)通道內(nèi)的冷媒在通道下部受熱氣化，蒸汽上升到通道的上部，在空氣冷卻的條件下冷凝液化后，由于重力的作用液態(tài)冷媒下落到通道的下部，完成一個(gè)熱管重力循環(huán)。含熱管的空氣冷卻方式如圖4所示。

由于冷媒在散熱器肋片通道內(nèi)發(fā)生相變，其傳熱系數(shù)比鋁的導(dǎo)熱系數(shù)增大了十幾甚至幾十倍，因此，能有效的加強(qiáng)對(duì)變頻器的冷卻。

圖3 含熱管的空氣冷卻方式中散熱器與變頻器安裝位置示意圖

圖4 含熱管的空氣冷卻方式示意圖

然而，含熱管的空氣冷卻方式的變頻器散熱片的設(shè)計(jì)要合理，尤其是散熱片的豎向垂直高度，必有由200mm以上的高度才能使肋片熱管通道內(nèi)的冷媒相變后產(chǎn)生重力循環(huán)。其次，由于肋片內(nèi)增加了熱管通道，使得肋片的強(qiáng)度變?nèi)酰谕饬ο氯菀资艿綋p壞。

3、冷媒冷卻方式

低環(huán)溫變頻熱泵壓縮機(jī)變頻器冷媒冷卻方式是利用熱泵系統(tǒng)過(guò)冷后的冷媒介質(zhì)，通過(guò)變頻器導(dǎo)熱片，利用過(guò)冷后冷媒的較低溫度、高壓冷媒較高的比熱容和大流量，來(lái)冷卻變頻器，同時(shí)過(guò)冷冷媒在這個(gè)階段產(chǎn)生少許的溫升。

變頻器冷媒冷卻方式的示意圖見(jiàn)圖5。

圖5 變頻器冷媒冷卻系統(tǒng)

應(yīng)用冷媒冷卻方式的低環(huán)溫變頻熱泵壓縮機(jī)無(wú)論在制熱、熱水或制冷運(yùn)行，變頻器的冷卻效果均較好，變頻器有較大的能力輸出。由于經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)器的過(guò)冷，在變頻器冷卻過(guò)程產(chǎn)生的冷媒溫升對(duì)過(guò)冷度的影響微乎其微。

然而，系統(tǒng)上增加了單向閥組件及連接銅管件，材料成本和生產(chǎn)成本有所上升。

綜上所述，上述幾種變頻器的冷卻方式各有優(yōu)劣，可根據(jù)系統(tǒng)的具體應(yīng)用方向及產(chǎn)品定位進(jìn)行恰當(dāng)選擇。

總體來(lái)說(shuō)，對(duì)于低環(huán)溫變頻熱泵熱水機(jī)組和低環(huán)溫單采暖型熱泵機(jī)組，選擇空氣冷卻方式比較合適。而在上述包含的空氣冷卻方式中，冷卻效果從優(yōu)到差依次排列：帶風(fēng)道的變頻器空氣冷卻方式＞含熱管的變頻器空氣冷卻方式＞不帶風(fēng)道的變頻器空氣冷卻方式。

對(duì)于低環(huán)境溫度空氣源熱泵(冷水)機(jī)組，優(yōu)先推薦使用冷媒冷卻方式，其次是帶風(fēng)道的變頻器空氣冷卻方式。