数码涡旋压缩机工作原理
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数码涡旋压缩机是利用轴向“柔性”技术,它的控制循环周期包括一
段“负载期”和一段“卸载期”。负载期间,涡旋盘如图 1 (a)运行,压缩机像常规涡旋压缩机一样工作,传递全部容量,压缩机输出100%。卸载期间,由于压缩机的柔性设计,使两个涡旋盘在轴向有一个微量分离(如图 1 (b)所示),因此再也不有制冷剂通过压缩机,压缩机输出为 0。这样,由负载期和卸载期的时间平均便确定了压缩
机的总输出平均容量。
压缩机这两种状态的转换是通过安装在压缩机上的电磁阀来控制。如
图 1:一活塞安装于顶部固定涡旋盘处,活塞的顶部有一调节室,通
过 0.6mm 直径的排气孔和排气压力相连通,而外接 PWM 电磁阀连接调
节室和吸气压力。电磁阀处于常闭位置时,活塞上下侧的压力为排气
压力,一弹簧力确保两个涡旋盘共同加载。电磁阀通电时,调节室内的排气被释放至低压吸气管,导致活塞上移,带动了顶部的涡旋盘上移,该动作使两涡旋盘分隔,导致无制冷剂通过涡旋盘。当外接电磁阀断电时,压缩机再次满载,恢复压缩操作。
数码涡旋压缩机一个工作“周期时间”包括“负载状态”时间和
“卸载状态”时间,这两个时间的不同组合决定压缩机的容量调节。
通过改变这两个时间,就可调节压缩机的输出容量(10%~100%)。
数码涡旋压缩机相关问题知识
1、为什么压缩机被称为“数码涡旋”?
答 : 压缩机交替处于 2 种状态,负载状态和卸载状态。在负载状态下,压缩机满容量输出(1),在卸载状态下,压缩机无输出(0)。因为在设定的周期里, 1 和 0 之间转换,所以称之为数码涡旋。
2、与定速系统相比,数码涡漩压缩机可以节省多少能源?
答 : 对于调制系统,季节能效比(SEER)是全年运行系统节能的标准衡量度。与标准涡旋系统的季节能效比相比,数码涡旋系统提高了20%。不同的系统设计有稍微不同的实际能量节省数字,但是保守地说,与定速系统相比,能量节省将超过 20%。
3、数码涡旋压缩机在部份负荷情况下如何节能?
答 : 在部份负荷情况下节约能源有两个因素。在部份负荷下运行时,压缩机以卸载状态运行一段时间。卸载状态的时间长短取决于变容的百分比。低变容的百分比使卸载运行时间更长。由于在卸载状态下,涡旋盘上的载荷非常低(因为没有制冷剂的抽吸),所以消耗的能量很少。试验证明:卸载荷时的功率消耗仅为满载功率的 10%。低的卸载功率消耗节约了部份负荷阶段的能源。有助于部份负荷情况下的运行的第 2 个因素是数码涡旋的宽大运行范围。数码涡旋的容量调节范围是 10-100%,因此,即使是在很低的容量下(10%、 20%、 30%等),压缩机仍然不需要任何热气旁路或者开/关控制。旁路会降低系统的 COP,而由于数码涡旋不需要任何旁路,所以它可以节约更多的能源。
4、为什么数码涡旋压缩机容易回油 ?
答 : 谷轮涡旋压缩机不用油来密封涡旋盘侧面,因此与其他创造商产品相比,其基本油循环率非常低。谷轮数码涡旋压缩机回油容易有两个原因;其一,油液仅在负载状态下才离开压缩机。在卸载状态下,因为制冷剂没有质量速度,所以油液不离开压缩机。因此在低负载过程中,当卸载时间较长时,惟独很少的油液离开压缩机。第二个因素是当油液在负载状态下离开压缩机时,气体速度足以使油液返回到压缩机中。
5、数码涡旋压缩机的变容原理是什么 ?
答 : 压缩机在 2 种状态下运行 - 负载状态和卸载状态。数码涡旋配备一个外部电磁阀。当电磁阀收到 220V 信号时,顶部涡旋往上挪移约 1 毫米。顶部涡旋的挪移使得 2 个涡旋盘之间产生一个缝隙,并且涡旋盘之间没有轴向密封。这样,即使电动机正在运转,压缩机仍然不能压缩制冷剂。在负载状态下的容量为 100%,而在卸载状态下的容量为 0%。压缩机的平均输出容量是负载状态和卸载状态的时间平均。例如:当周期时间为 20 秒时,如果数码涡旋负载、卸载各10 秒,那末时间平均容量为 50%。
6、数码涡旋压缩机的起动电流如何?是软性起动吗?
答 : 数码涡旋的起动电流与标准涡旋相同。这是因为起动电流是锁定转子电流的函数,对于所有涡旋压缩机来说,锁定转子电流是相同的。此外,数码涡旋可以在卸载状态下启动,确保电流消耗较小。7、是否有电磁干扰问题?
答 : 数码涡旋的负载和卸载是一种机械操作,不产生任何可能影响其他电子设备的频率。因此,数码系统无需昂贵的电磁抑制电子装置,也增加了其可靠性和简易性。
8、负载和卸载之间的功率差和电流差如何?
答 : 卸载功率消耗约为满载功率的 10%。此卸载状态下较低的功率消耗提供了部份负载运行时的高能效比。使用下述公式可以很容易地计算出任意容量下的功率消耗:平均功率= ( (负载时间 x 100%) + (卸载时间 x 10%)) / (负载时间 + 卸载时间) 9、电磁阀和数码涡旋的使用寿命有多长?
答 : 数码涡旋中的外部电磁阀是一种特殊设计的长使用寿命阀,不得以标准电磁阀代替。此阀门的使用寿命为 4 千万次循环–相当于连续运行 15 年。数码涡旋中的全部元件均能够承受长期连续负载和卸载的运行。
10、与变频器系统相比,数码涡旋有什么优势? 答 :与变频器系统相比,数码涡旋有许多优点:
数码涡旋系统的变容量范围最宽,达 10-100%。变频器系统的变容量范围时常以压缩机的频率范围指示,普通为40-120 赫兹。在变换到系统中后,变容量范围仅为 50-100%。
数码涡旋的除湿控制性能更好,能提供舒适的相对湿度。
数码涡旋的电子装置非常简单,因此整机生产商可更容易创造数码涡旋系统。
数码涡旋没有电磁干扰问题。
由于数码涡旋具有更宽范围并无级的变容量输出,因此系统有更精确的室温控制。
因为数码涡旋的整体系统结构简单得多,所以系统的可靠性提高。整机生产商只需要两块数码控制板即可开辟出完整的型号系列–一块用于单压缩机系统,另一块用于并联/三联系统。
11、在加载及卸载阶段,电流变化的大小如何?
答:在加载和卸载状态下,数码涡旋压缩机都是以恒速旋转。由于马达向来在运行,所以从卸载状态变为加载状态不需要起动电流。在加载及卸载状态下的电流波动较低,不影响其他任何电气设备。12、可以用于数码涡旋的制冷剂有哪些 ?
答 : 所有数码涡旋型号均可以使用 R22 和 R407C 制冷剂。在未来几年中,将推出使用 R410A 的新型号。数码涡旋也用在使用 R404A 的制冷装置中。
13、周期时间怎样 ?我们可以使用恒定周期时间吗 ?周期时间有限制吗?
答 : 周期时间是数码涡旋操作的一个组成部份。周期时间包括发给外部电磁阀的 220 伏特(V)及 0 伏特信号。 220V 电磁阀信号触发卸载状态, 0V 信号触发负载状态。负载状态和卸载状态的周期时间平均为平均容量。谷轮推荐最大周期时间为 30 秒。当周期时间超过 30 秒时,将影响电动机的冷却并对压缩机的使用寿命有负面影响。谷轮根据经验确定出周期时间曲线–对应于每一个容量输出,都有一个最优的周期时间。