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如何提升制冷系統(tǒng)中壓縮機的能效
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| 發(fā)布時間：2016-08-22 11:42:57 來源：山西恒信康制冷 瀏覽次數(shù)：2028 |
壓縮機是制冷系統(tǒng)中技術(shù)含量最高、難度最大、生產(chǎn)過程最復(fù)雜的關(guān)鍵部件，是制冷系統(tǒng)的心臟，壓縮機品質(zhì)的好壞直接影響著制冷系統(tǒng)的好壞。反過來，制冷系統(tǒng)設(shè)計與匹配的好壞則決定著壓縮機的工作狀態(tài)。
七大方向可提升能效
空調(diào)器的耗能部件主要有：壓縮機、室內(nèi)風(fēng)機、室外風(fēng)機、控制系統(tǒng)、風(fēng)向電機、待機能耗等。其中除了待機能耗尚不在國際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范范圍中外，壓縮機是空調(diào)器的主要耗能元件，約占總能耗的88%以上。因此，壓縮機效率的提高將直接帶來空調(diào)器效率的提高。
理論上講，任何能夠減小壓縮機損失的措施均能夠提高壓縮機的效率。問題的關(guān)鍵在于所采取的措施是否是針對壓縮機的主要損失。更大的困難是，不同類型的壓縮機、不同制造商的壓縮機主要損失也不同。因此，要提高壓縮機的效率就必須對具體的壓縮機有深刻的了解和認識，這意味著大量的基礎(chǔ)技術(shù)工作，也是國內(nèi)壓縮機企業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)
這里僅從一般意義上對提高壓縮機效率的措施進行分析。第一，改進電機效率，電機效率的提高意味著壓縮機電效率的提高和壓縮機總體效率的提高；第二，減小摩擦功耗，減小摩擦功耗意味著機械效率的提高；第三，改進氣閥，氣閥運動規(guī)律的正確與否、彈簧力與氣流推力的合理匹配、結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化、流動阻力的降低、因氣閥造成的余隙容積的控制等任何方面的改進均可提高壓縮機的效率；第四，降低吸、排氣壓力損失和壓力脈動；第五，提高溫度系數(shù)；第六，提高容積系數(shù)；第七，減小泄漏，即提高泄漏系數(shù)。
變工況性能最重要
毫無疑義，提高壓縮機的能效將直接帶來空調(diào)器的節(jié)能。由于壓縮機為主要耗能部件，所以這將是最有效的節(jié)能手段。而且壓縮機的能效提高主要依靠技術(shù)改進而不是大幅度增加材料的消耗，這也是技術(shù)經(jīng)濟性最好的節(jié)能手段。
不過，需要注意的是，壓縮機的能效為了衡量、比較的方便，是統(tǒng)一在一個特定的運行工況下測定的。壓縮機制造商為了獲得較高的能效評價，開發(fā)設(shè)計高效壓縮機也是針對這個特定的工況進行的。但空調(diào)器在性能測試時，壓縮機的運行工況往往不是其設(shè)計工況，而且這個運行工況還因不同的空調(diào)器設(shè)計而變化。更進一步，空調(diào)器在實際運行時的工況也不是空調(diào)器的測試工況，更不是壓縮機的設(shè)計工況，它將隨使用環(huán)境即環(huán)境溫度和用戶設(shè)定的室內(nèi)溫度而變化。
這樣壓縮機實際運行時的能效與其設(shè)計工況下的能效相比就出現(xiàn)了兩個層次上的變數(shù)：空調(diào)器的具體設(shè)計(取決于空調(diào)器制造商)以及使用環(huán)境。那么單純追求壓縮機在設(shè)計工況下的高效率就失去了節(jié)能的意義。
由此提出了壓縮機變工況性能的概念：壓縮機的能效應(yīng)當(dāng)在較寬廣的范圍內(nèi)保持較高，這樣在空調(diào)器中實際運行時才能夠獲得良好的節(jié)能效果。
空調(diào)整機決定壓縮機工況
從空調(diào)器設(shè)計的角度看，高效壓縮機可以提高空調(diào)器的效率。但反過來空調(diào)器能效的提高并不完全依賴于壓縮機。換句話說，可以用較低效的壓縮機開發(fā)出較高效的空調(diào)器，用高效壓縮機也會制造出低效空調(diào)器。一切取決于在空調(diào)器按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試工況測試時壓縮機的實際運行工況。
目前一些空調(diào)器廠家采用高效壓縮機、較小的換熱器制造低能效空調(diào)器以降低成本就是這個道理。這時由于較大的換熱溫差導(dǎo)致壓縮機的排氣壓力較高、吸氣壓力較低，從而使壓縮機壓力比較大，制冷能力較低、效率也較低。開發(fā)高效空調(diào)器需要加大換熱器。
因此，從空調(diào)器的設(shè)計角度看，要提高空調(diào)器的效率包含兩個方面：一方面是在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的、固定的測試工況下設(shè)計空調(diào)器時使空調(diào)器具有較高的效率，其中包含著充分發(fā)揮壓縮機的制冷能力和高效率的含義；另一方面則是空調(diào)器變工況運行的概念：空調(diào)器應(yīng)當(dāng)在較寬廣的范圍內(nèi)保持較高的能效，這樣在空調(diào)器實際運行時才能夠獲得良好的節(jié)能效果。
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