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制冷制熱泵毛細(xì)管與電子膨脹閥運(yùn)行工況對比

 

節(jié)流部件作為熱泵系統(tǒng)中循環(huán)工質(zhì)流量的調(diào)節(jié)部件，它對系統(tǒng)是否穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的影響。毛細(xì)管系統(tǒng)運(yùn)行范圍窄，電子膨脹閥系統(tǒng)運(yùn)行范圍寬。我們來看下，不同工況下的吸氣過熱度、排氣過熱度這兩種節(jié)流機(jī)構(gòu)的變化趨勢。

 

吸氣過熱度定義：吸氣過熱度為壓縮機(jī)吸氣口處的溫度與蒸發(fā)器入口處溫度的差值。

從圖下中可以看出，毛細(xì)管熱泵系統(tǒng)的吸氣過熱度與環(huán)境溫度有著緊密的聯(lián)系，環(huán)境溫度越高，吸氣過熱度也相應(yīng)越高。電子膨脹閥熱泵系統(tǒng)的吸氣過熱度與運(yùn)行工況沒有多大聯(lián)系；在標(biāo)況和最小運(yùn)行條件下，其吸氣過熱度始終維持在3~5℃左右；而在最大運(yùn)行條件下，其吸氣過熱度穩(wěn)定維持在8~10℃左右。

 

在這里值得指出的是，電子膨脹閥熱泵系統(tǒng)具有較高的COP值，這主要是因?yàn)榕蛎涢y具有自動調(diào)節(jié)流量的能力，使得系統(tǒng)中的冷媒充分利用了蒸發(fā)器。一般來講，膨脹閥系統(tǒng)所充注的冷媒量也會比毛細(xì)管系統(tǒng)要多20%~40左右。

 

排氣過熱度定義：排氣過熱度為壓縮機(jī)排氣出口處的溫度與排氣壓力所對應(yīng)飽和冷凝溫度的差值

 

作為節(jié)流元件，節(jié)流的穩(wěn)定與否，也會影響到壓縮機(jī)的排氣溫度和排氣過熱度；排氣溫度過高，使壓縮機(jī)中的潤滑油的粘度急劇下降，這很容易引起軸承產(chǎn)生異常磨損。一般來講，排氣過熱度反映壓縮機(jī)內(nèi)電機(jī)冷卻的充分與否。

 

電子膨脹閥熱泵系統(tǒng)中的排氣過熱度較毛細(xì)管熱泵系統(tǒng)中的排氣過熱度穩(wěn)定，且前者的排氣過熱度是小于后者的；而在最小運(yùn)行工況條件下，相反毛細(xì)管熱泵系統(tǒng)的排氣過熱度反而較為穩(wěn)定同時其值是低于電子膨脹閥熱泵系統(tǒng)的，這主要是由于壓縮機(jī)帶液壓縮造成的，此時帶液壓縮會使得壓縮機(jī)電機(jī)充分冷卻，造成排氣溫度和排氣過熱度都相對較低。

 

結(jié)論：

1、在標(biāo)況和最大運(yùn)行條件下，電子膨脹閥熱泵系統(tǒng)的吸氣過熱度、排氣過熱度和排氣溫度都是小于毛細(xì)管熱泵系統(tǒng)的，而且前者的吸氣過熱度和排氣過熱度是較后者穩(wěn)定的，說明電子膨脹閥的節(jié)流特性是優(yōu)于毛細(xì)管的。

2、在標(biāo)況條件下，電子膨脹閥熱泵系統(tǒng)與毛細(xì)管熱泵系統(tǒng)相比，前者具有較高的COP值，說明其系統(tǒng)充分利用了蒸發(fā)器的換熱面積。

3、在最小運(yùn)行條件下，毛細(xì)管熱泵系統(tǒng)的壓縮機(jī)存在帶液壓縮的可能，這主要是由毛細(xì)管的節(jié)流控制能力弱造成的；相反電子膨脹閥熱泵系統(tǒng)中的吸氣過熱度和排氣過熱度都能保持者較為穩(wěn)定的值，說明其惡劣工作條件下也能保持著良好的節(jié)流能力。