半封闭活塞式制冷压缩机电效率的比较

半封闭活塞式制冷压缩机电效率的比较摘要：本文对采用R22用于中、低温的SANY（和BITZER半封闭活塞式制冷压缩机的电效率进行了分析和对比，为采用R22用于中、低温的半封闭活塞式制冷压缩机的设计、校核和计算提供了依据。

一、前言

在各种类型制冷压缩机中，活塞式压缩机是问世最早、至今还广为应用的一种机型，这无疑是因为它具有一系列其他类型压缩机所不及的优点：

1、能适应较广阔的压力范围和制冷量要求;

2、热效率较高，单位耗电量较少，特别是气阀的存在使偏离设计工况运行时更为明显;

3、对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工比较容易，造价比较低廉;

4、技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验;

5、装置系统比较简单; 活塞式压缩机的上述优点使它在各种制冷空调装

置，特别在中、

小冷量范围内，成为制冷机中应用最广、生产批量最大的一种机型。

而半封闭式压缩机既保持了开启式压缩机易于拆卸、修理的优点，同时又取消了轴封装置，改善了密封情况，机组更加结构紧凑，

噪声低，当用吸入的低温工质冷却电动机时，有利于机器的小型轻量化。

目前采用R22用于中、低温的半封闭活塞式制冷压缩机广泛应

用于冷库、冷藏运输、冷冻加工、陈列柜和厨房冰箱等场合。但有关半封闭活塞式制冷压缩机的研究还比较少，尤其对电效率方面的研究和分析就更少，本文在这方面进行了一些工作。

二、压缩机特点

SAN Y（半封闭活塞式制冷压缩机所用工质为R22,蒸发温度范围-40 C〜-5 C,冷凝温度30 C〜54.4 C,排气温度130C以下，吸气温度18C以下，采用空气冷却电机壳外壁。SANY（半封闭压缩机体积效率高，冷却性能优异，无需喷液冷却仅靠风冷，噪音低，振动少，加工技术高，可靠性好。

BITZER半封闭活塞式制冷压缩机采用R22 R134a R404a R507 为工质，可用于空调、中温和低温冷却，蒸发温度范围-50 C〜15C, 采用风机附加冷却（低温时喷液冷却）。BITZER半封闭活塞式制冷压缩机采用高质量材料和零件，结构可靠耐用，加大铁芯电机，制冷量大，制冷系数高，运行范围广。

三、电效率对比

电效率n el是等熵理论功率Pts与电功率Pel之比，即：

n el=Pts/Pel

它是用以评定电动机输入功率利用的完善程度。

对于封闭式制冷压缩机，其电动机转子直接装在压缩机的主轴

上，所以其电效率为：

n el= n i n m n mo

式中：n mo-电动机效率

n m机械效率

n i- 压缩机指示效率

本文根据已有的压缩机制冷量、输入功率、结构参数和测试工况，经过计算求出SANY （和BITZER半封闭活塞式制冷压缩机在不同温度和不同冷量时电效率，并对二者进行对比。

图中t0 为蒸发温度，tk为冷凝温度，对比的压缩机，SANYO有三种，型号分别为：C-L15M8H, C-L28M8G和C-L55M8E而BITZER也有三种，型号分别为2HC-1.2，2EL-2.2和2N-5.2，二者对

应压缩机冷量比较接近。

如图1至图4为SANY（和BITZER半封闭压缩机在不同冷量时，同一厂家，电效率随蒸发温度的变化关系。由图可知，同一生产厂家，同一压缩机在不同冷凝温度时，电效率随蒸发温度变化并不相同; 而同一生产厂家，在相同冷凝温度下，不同冷量压缩机，电效率随蒸发温度变化相差较大。从图1至图4可知，绝大多数压缩机，在tO > -20 C以后，电效率随蒸发温度变化较小，即基本趋向稳定值；而在

t0<-20 C时，随蒸发温度下降，电效率下降，但各压缩机变化大小不同。从实验数据看，并非压缩机制冷量大，其电效率就高；而冷凝温度变化，似乎对电效率影响不大。

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图5至图8为SANYO 口 BITZER 半封闭压缩机在不同冷凝温度时 ■甲■•竄空代・Ct N1 竇41豐*・・理

电效率随压力比变化关系。由图可知，各曲线变化较大,

SANYOE 缩 机随压力比减小，电效率增加，而ITZER 压缩机压比小于

8时，随压 比减小，电效率增加，而大于 8时, 电效率变化很小。

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图9至图14为SANY（和BITZER半封闭压缩机在不同冷量时不

同厂冢，电效率随蒸发温度变化时的对比。由图可知，从整体看,

BITZER压缩机比SANYO压缩机的电效率值大，尤其低温下，差值更大，即SANY（压缩机随蒸发温度，在低温下电效率值变化较大，而BITZER压缩机随蒸发温度，电效率值变化平坦。

为了考核电效率n el 随压力比变化线性关系，本文还取lg n el

值，看取对数后的压比与lg n el 之间

的相关系数（相关系数r 是判断被测函数是否线性相关的参数， r=lxy V Ixxlyy 其中

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0< r < 1, r 为0表示x 、y 无线性相关的关系，r 越接近1则X 、 Y 之间的线性

关系越好），从计算可知各拟合直线的线性相关系数（见

图15和图16），显然，采用直线最小二乘拟合时误差较大。

四、结论 目前中温和低温下使用 R22的半封闭压缩机容量范围已很广,

应用范围已十分广泛，使用也越来越多。本文对目前比较常用的SANY0

和BITZER 半封闭活塞式制冷压缩机在不同温度和不同冷量下的特点

和电效率进行了分析和对比，为采用R22用于中温和低温的半封闭活

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