毛细管与电子膨胀阀的节流特性对比汇编

排气温度/℃
结论
1、在标况和最大运行条件下，电子膨胀阀热泵系统的吸气过热度、 排气过热度和排气温度都是小于毛细管热泵系统的，而且前者的 吸气过热度和排气过热度是较后者稳定的，说明电子膨胀阀的节 流特性是优于毛细管的。 2、在标况条件下，电子膨胀阀热泵系统与毛细管热泵系统相比， 前者具有较高的COP值，说明其系统充分利用了蒸发器的换热面 积。 3、在最小运行条件下，毛细管热泵系统的压缩机存在带液压缩的 可能，这主要是由毛细管的节流控制能力弱造成的；相反电子膨 胀阀热泵系统中的吸气过热度和排气过热度都能保持者较为稳定 的值，说明其恶劣工作条件下也能保持着良好的节流能力。
不同工况下的排气温度和排气过热度变 化趋势
定义：排气过热度为压缩机排气出口处的温度与排气压力所对应饱和冷凝 温度的差值
作为节流元件，节流的稳定与否，也会影响到压缩 机的排气温度和排气过热度；排气温度过高，使压 缩机中的润滑油的粘度急剧下降，这很容易引起轴 承产生异常磨损。一般来讲，排气过热度反映压缩 机内电机冷却的充分与否。
20 15 10 5 0
电子膨胀阀热泵系统
吸气过热度/5s
吸气过热度/℃
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
吸气过热度/℃
0
0
100
200
300
400
500
600
时间步数/5s
时间步数/5s
图 3 最大运行条件下毛细管热泵系统的吸气过热度变 化趋势
48 42 36
图 6 最大运行条件下电子膨胀阀热泵系统的吸气过 热度变化趋势
最大运行，毛细管热泵系统
从图中可以看出，毛细 管热泵系统的吸气过热 度与环境温度有着紧密 的联系，环境温度越高， 吸气过热度也相应越高。 电子膨胀阀热泵系统的 时间步数/5s 吸气过热度与运行工况 图 5 标况下电子膨胀阀热泵系统的吸气过热度变化 趋势 没有多大联系；在标况 36 和最小运行条件下，其 32 吸气过热度始终维持在 28 最大运行，电子膨胀阀热泵系统 24 3~5℃左右；而在最大 20 运行条件下，其吸气过 16 12 热度稳定维持在8~10℃ 8 左右。 4
图 4 最小运行条件下毛细管热泵系统的吸气过热度变 化趋势
图 7 最小运行条件下电子膨胀阀热泵系统的吸气过 热度变化趋势
在这里值得指出的是， 电子膨胀阀热泵系统 具有较高的COP值， 这主要是因为膨胀阀 具有自动调节流量的 能力，使得系统中的 冷媒充分利用了蒸发 器。一般来讲，膨胀 阀系统所充注的冷媒 量也会比毛细管系统 要多20%~40左右。
时间步数/5s
时间步数/5s
图 10 最小运行条件下毛细管热泵系统的排气温度 和排气过热度变化趋势
图 13 最小运行条件下电子膨胀阀热泵系统的排气温度 和排气过热度变化趋势
排气过热度/℃
60
排气温度/℃
80
100
排气过热度/℃
36
排气温度/℃
80
从图中可以看出，电 子膨胀阀热泵系统中 的排气过热度较毛细 管热泵系统中的排气 过热度稳定，且前者 的排气过热度是小于 后者的；而在最小运 行工况条件下，相反 毛细管热泵系统的排 气过热度反而较为稳 定同时其值是低于电 子膨胀阀热泵系统的， 这主要是由于压缩机 带液压缩造成的，此 时带液压缩会使得压 缩机电机充分冷却， 造成排气温度和排气 过热度都相对较低。
25 20
25
毛细管热泵系统
15 10 5 0
0
200
400
600
800
1000 1200 1400 1600
时间步数/5s
图 2 标况下毛细管热泵系统的吸气过热度变化趋势
36 32 28
吸气过热度/5s
24 20 16 12 8 4 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
排气温度/℃
60
电子膨胀阀热泵系统，标况
3
时间步数/5s
时间步数/5s
图 8 标况下毛细管系统的排气温度和排气过热度 变化趋势
图 11 标况下电子膨胀阀热泵系统的排气温度和排气过 热度变化趋势
100 20 16 12 8
104 96 88 80
39
90
排气过热度/℃
33 30
70 60 50 40 0 100 200 300 400 500
100 90 140
最小运行，毛细管热泵系统
80
最小运行，电子膨胀阀热泵系统
120
排气温度/℃
排气过热度/℃
50 40 30 20 10 800 1600 2400 3200 4000 4800
60 40 20 0 5600
70 60 50 40 30 20 0 500
80 60 40 20 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
空气能热泵热水器运行原理
热泵热水器需 要一年四季运 行，运行的环 境温度范围宽， 而水温由低温 加热到高温变 化区间也很大。 毛细管系统运 行范围窄，电 子膨胀阀系统 运行范围宽。
不同工况下的吸气过热度变化趋势
定义：吸气过热度为压缩机吸气口处的温度与蒸发器入口处温度的差值
实验运行工 况 水箱水温加 热区间范围 标况（20℃） （15±0.5℃）~（55±0.5℃） 最大运行（45℃） （29±1℃）~（65±1℃） 最小低温运行（-7&7℃） （10±1℃）~（50±1℃）
最大运行，毛细管热泵系统
72
27 24
最大运行，电子膨胀阀热泵系统
4
0源自文库
150
300
450
600
750
900
600
时间步数/5s
时间步数/5s
图 9 最大运行条件下毛细管热泵系统的排气温度 和排气过热度变化趋势
80 70 100
图 12 最大运行条件下电子膨胀阀热泵系统的排气温度 和排气过热度变化趋势
演讲主题
毛细管与电子膨胀阀的节流特性对比
演讲人：王菲
空气能热泵热水器 2014年11月6日
技术背景
节流部件作为热泵系统中循环工质流量的调节部件，它对 系统是否稳定运行有着重要的影响。
流量控制特性
毛细管流量特性
电子膨胀阀流量特性
由线圈上施加的电压控制针阀开度的大小，从而调节膨胀 阀的流量，两端压差越高，开度越大，流量也就越大。
90 80 70 18 15
80 70
15 12 9 6
排气温度/℃
排气过热度/℃
50 40 30 20 10 0 0 300 600 900 1200 1500
12
60 50 40 30 20 0 200 400 600 800 1000 1200 1400
毛细管热泵系统，标况
9 6 3 0
排气过热度/℃
48
最小运行，毛细管热泵系统
42
最小运行，电子膨胀阀热泵系统
吸气过热度/℃
30 24 18 12 6 0 -6 0 1000 2000 3000 4000 5000
吸气过热度/℃
36 30 24 18 12 6 0 -6 0 500 1000 1500 2000 2500 3000
时间步数/5s
时间步数/5s