根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2016年3月，空調(diào)電子膨脹閥出口量約87.2萬只，環(huán)比上漲52.1%，同比上漲43.2%。
現(xiàn)在越來越多的民用和商用制冷設(shè)備使用電子膨脹閥取代原有的熱力膨脹閥。電子膨脹閥與熱膨脹閥的基本用途相同,結(jié)構(gòu)上多種多樣,在性能上卻存在較大的差異。今天小編來和大家一起來分享下電子膨脹閥和熱力膨脹閥的性能比較。
1調(diào)節(jié)范圍
目前熱力膨脹閥調(diào)節(jié)范圍普遍較窄。而熱泵機(jī)組既要制冷,又兼顧制熱,且適用場合的環(huán)境溫度范圍從- 15 ℃～ + 43 ℃,相對應(yīng)的制冷劑蒸發(fā)溫度將在- 25 ℃～5 ℃范圍內(nèi)工作。而且,若制冷回路中存在多臺壓縮機(jī)的情況下,機(jī)組隨用戶負(fù)荷的變化,運行的壓縮機(jī)數(shù)量相應(yīng)變化,造成制冷劑流量的劇烈變化。
因此,單個熱力膨脹閥遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法勝任大型熱泵機(jī)組的運行工況。目前,眾多的大型熱泵產(chǎn)品均采用單回路配備單臺壓縮機(jī)的設(shè)計系統(tǒng),且采用制冷模式與制熱模式獨立的膨脹閥系統(tǒng),這勢必將增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和制造成本。 而電子膨脹閥可在15 %～100 %的范圍內(nèi)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。
就目前使用效果來看,單個的電子膨脹閥即可滿足熱泵機(jī)組在上述工況情況下的調(diào)節(jié)。且該調(diào)節(jié)范圍可根據(jù)不同產(chǎn)品的特性進(jìn)行設(shè)定,增加了靈活性。
2過熱度的控制
(1) 過熱度的控制點:對于熱力膨脹閥而言,一般只能控制蒸發(fā)器出口的過熱度。而電子膨脹閥則體現(xiàn)出其優(yōu)越性,在半封閉及全封閉壓縮機(jī)系統(tǒng)中,其控制點不僅可以設(shè)在蒸發(fā)器出口,而且也可以設(shè)置在壓縮機(jī)吸氣口,即可控制壓縮機(jī)的吸氣過熱度,以保證壓縮機(jī)的效率。
(2) 過熱度的設(shè)定值:對于熱力膨脹閥,其過熱度設(shè)定值一般由制造廠家在制造過程中設(shè)定,通常為5 ℃、6 ℃或8 ℃。而電子膨脹閥的過熱度可根據(jù)產(chǎn)品的不同特性進(jìn)行人為設(shè)定,如蒸發(fā)器出口過熱度設(shè)為6 ℃,壓縮機(jī)吸氣過熱度則可設(shè)定為15 ℃,十分靈活。
(3) 非標(biāo)準(zhǔn)工況下過熱度控制的穩(wěn)定性:熱力膨脹閥的過熱度設(shè)定值均為標(biāo)準(zhǔn)工況下的設(shè)置,而由于充注工質(zhì)的特性原因,當(dāng)系統(tǒng)偏離標(biāo)準(zhǔn)工況時,其過熱度往往會隨著冷凝壓力等的變化而偏離設(shè)定值,這不僅會造成系統(tǒng)效率的下降,而且會引起系統(tǒng)的波動性。如圖2 所示。而電子膨脹閥的過熱度是通過控制器人為設(shè)定的,系統(tǒng)的實際過熱度是由傳感器采集控制點的參數(shù)進(jìn)行計算得到的,所以不產(chǎn)生此類問題。
(4) 系統(tǒng)調(diào)節(jié)的智能性:熱力膨脹閥對于過熱度的控制是基于目前控制點的狀態(tài),由充注工質(zhì)的特性所決定,它無法對系統(tǒng)的變化趨勢作出判斷。而電子膨脹閥的控制邏輯可根據(jù)不同產(chǎn)品的設(shè)計和制造特性,采用各類智能控制系統(tǒng),它不僅可以對系統(tǒng)目前的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié),而且可根據(jù)過熱度的變化率等參數(shù)對系統(tǒng)的特性進(jìn)行判別,針對不同的系統(tǒng)變化趨勢采用相應(yīng)的控制手段。因此其對于系統(tǒng)變化的反應(yīng)速度和針對性較之熱力的膨脹閥優(yōu)越。
3反應(yīng)速度
熱力膨脹閥的驅(qū)動是利用了充注工質(zhì)的熱力特性,因此,其開閉性具有以下特點:
(1) 反應(yīng)的靈敏性和開閉動作的速度較慢。
(2) 一般而言,熱力膨脹閥的開啟與關(guān)閉的速度相對一致(ALCO 公司新推出了一種用于熱泵的熱力膨脹閥,其開閉特性為慢開快關(guān)) 。
(3) 在機(jī)組啟動過程,存在靜態(tài)過熱度。熱力膨脹閥的過熱度(SH) 由靜態(tài)過熱度(SS)和開啟過熱度(OS) 組成,由于靜態(tài)過熱度的存在,會產(chǎn)生在啟動過程中膨脹閥開啟的延遲傾向。
而電子膨脹閥的驅(qū)動方式是控制器通過對傳感器采集得到的參數(shù)進(jìn)行計算,向驅(qū)動板發(fā)出調(diào)節(jié)指令,由驅(qū)動板向電子膨脹閥輸出電信號,驅(qū)電子膨脹閥的動作。電子膨脹閥從全閉到全開狀態(tài)其用時僅需幾秒鐘,反應(yīng)和動作速度快,不存在靜態(tài)過熱度現(xiàn)象,且開閉特性和速度均可人為設(shè)定,尤其適合于工況波動劇烈的熱泵機(jī)組的使用。
4控制功能的多樣性
為防止機(jī)組在初始啟動時,蒸發(fā)側(cè)的制冷劑壓力和流量過大,引起壓縮機(jī)過載,一般熱力膨脹閥均設(shè)有MOP 功能,即蒸發(fā)壓力只有在低于設(shè)定值時,膨脹閥才打開。但其功能與電子膨脹閥相比,仍顯得較為單調(diào)。
電子膨脹閥在結(jié)構(gòu)上可視作為節(jié)流機(jī)構(gòu)與電磁閥的有機(jī)結(jié)合,且通過控制器進(jìn)行調(diào)節(jié),因此根據(jù)不同的產(chǎn)品特性,在機(jī)組啟動、負(fù)載變化、除霜、停機(jī)以及故障保護(hù)等情況下體現(xiàn)出其控制功能上的多樣性和優(yōu)越性。例如:電子膨脹閥對制冷劑流量的調(diào)節(jié)除了可以控制蒸發(fā)器外,還可以用來調(diào)節(jié)冷凝器。當(dāng)蒸發(fā)工況允許的情況下,若冷凝壓力過高,可以適當(dāng)關(guān)閉膨脹閥,減少系統(tǒng)中制冷劑的流量,降低冷凝器負(fù)荷,從而降低冷凝壓力,實現(xiàn)機(jī)組的高效和可靠運行。 |