???????? 防爆變頻空調(diào)器涉及的技術(shù)內(nèi)容很多,如變頻控制器的設(shè)計(jì)(包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編制)、風(fēng)速和頻率的控制、壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇、節(jié)流機(jī)構(gòu)的選擇、《冷系泛各參數(shù)的匹配、抗電磁干擾和電磁兼容等問題。變頻空調(diào)器壓^機(jī)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式有交流感應(yīng)電動(dòng) 機(jī)變頻調(diào)速和直流無刷電動(dòng)機(jī)調(diào)速兩種;制冷劑流量的控制方式有電子膨賬閥節(jié)流、毛細(xì)管 節(jié)流和電子膨脹閥結(jié)合毛細(xì)管節(jié)流三種;壓縮機(jī)又有渦旋式、呈玲二弍轉(zhuǎn)子式幾種不同 的結(jié)構(gòu)形3。?
(1)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)
?????? 防爆變頻空調(diào)器壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)主要有三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和直流無刷電動(dòng)機(jī)兩類
當(dāng)頻率發(fā)生變化時(shí),定速空調(diào)器常用的單相電容電動(dòng)機(jī)的感抗和阻抗對(duì)電動(dòng)機(jī)特性不利,因而防爆變頻空調(diào)器多采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。但由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部磁場的形成要靠外部供給電流,電流流過線圈時(shí)有損失,因而交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能效果較差。隨著各種可關(guān)斷元器件的不斷開發(fā)成功和價(jià)格的相應(yīng)降低,直流無刷電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)開始走出實(shí)驗(yàn)室,成為了可以應(yīng)用的產(chǎn)品。直流無刷電動(dòng)機(jī)由無刷電動(dòng)機(jī)本身、轉(zhuǎn)子位置傳感器和電子轉(zhuǎn)向開關(guān)組成。電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)子的磁場是由永久磁鐵供給的,不需要外部供給能量,也不會(huì)有損耗。因而直流無刷電動(dòng)機(jī)的效率比交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的效率要高。直流無刷電動(dòng)機(jī)調(diào)速的關(guān)鍵是要準(zhǔn)確地檢測出轉(zhuǎn)子的位置,轉(zhuǎn)子位置的檢測一般采用霍爾(HOLE)元件,但帶霍爾元件的直流 電動(dòng)機(jī)成本普遍較高。近年來發(fā)展起來的無位置傳感器的直流無刷電動(dòng)機(jī),以其調(diào)速技術(shù)高效、低噪聲、低成本等優(yōu)勢受到了空調(diào)器生產(chǎn)廠商的喜愛。另外,開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是20世紀(jì)80年代推出的變速傳動(dòng)系統(tǒng),由磁阻電動(dòng)機(jī)和控制器組成,繞組電流是直流脈沖,只需整流,無需逆變,所以控制電路簡單。這種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在大范圍內(nèi)變化時(shí),其系統(tǒng)效率比交、直流調(diào)速系統(tǒng)都高,且啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,啟動(dòng)電流小。但目前有關(guān)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的理論尚不夠完善,有待今后進(jìn)一步研究解決。
??????? 目前,交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)在家用空調(diào)器上的應(yīng)用已相對(duì)成熟,采用脈沖幅度調(diào)制(Pulse Width Modulation)技術(shù)的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng),在性能上已經(jīng)接近直流調(diào)速系統(tǒng),在產(chǎn)品價(jià)格和穩(wěn)定性方面,交流電動(dòng)機(jī)具有明顯的優(yōu)勢,因而交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仍然是當(dāng)今變頻壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的主流。直流無刷電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用則方興未艾,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和各種可關(guān)斷元器件可靠性的提高和價(jià)格的逐步降低,直流無刷電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)高效、節(jié)能的優(yōu)勢將進(jìn)一步顯現(xiàn)出來?!爸绷?a href="http://m.520xyk.cn">防爆變頻空調(diào)器”目前是日本變頻空調(diào)器市場的主流,也將是我國防爆變頻空調(diào)器發(fā)展的方向。
月度歸檔:五月 2012
制冷劑的發(fā)展和替代物的研究
??????? 1990年在倫敦的第二次締約國大會(huì)上通過的《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》(修正案)是當(dāng)前世界各國開展此項(xiàng)工作的依據(jù)。它規(guī)定了受控物質(zhì)的種類和淘汰的 間表??照{(diào)器中所用的HCFC-22制冷劑就是其中的一種,按規(guī)定發(fā)達(dá)國家將于2030年、發(fā)展中國家順延10年徹底停止使用。但根據(jù)近年來的狀況可以確定這一進(jìn)度將會(huì)大大提前。
蒙特利爾議定書的通過,表明對(duì)臭氧層消耗物質(zhì)〇DS(Ozone Depletion Substance)的 禁用已成定局。完全摒棄CFCs和HCFCs這種近乎理想的制冷劑,是世界制冷業(yè)必須正視 的現(xiàn)實(shí),也使制冷工業(yè)面臨一場史無前例的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
?????? 由于很難找到一種與R22熱物性接近的純質(zhì),目前R22替代的大趨勢是用混合工質(zhì), 即以R407C與R410A為主。目前的研究工作主要集中于以下幾個(gè)方面:
①新的替代工質(zhì)的研究。針對(duì)受控物質(zhì),提出和研究可能的替代物質(zhì)。
②工質(zhì)物性的研究。屬于基礎(chǔ)理論工作,針對(duì)各種替代工質(zhì),為壓縮機(jī)及制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、改造提供必要的數(shù)據(jù)。主要包括以下幾個(gè)方面:熱力性能計(jì)算、蒸氣壓方程、狀態(tài)方程、物理性質(zhì)、安全性、可燃性等。
③系統(tǒng)性能的研究。針對(duì)替代工質(zhì)用于制冷系統(tǒng)時(shí),各部分性能的變化進(jìn)行研究,并提出改進(jìn)方案。主要包括:兩相流動(dòng)中的熱傳導(dǎo)、毛細(xì)管的變化、換熱器設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的性能、 系統(tǒng)的改造、重新設(shè)計(jì)等。
④其他
>不同工質(zhì)用于制冷系統(tǒng)性能的比較;
>壓縮機(jī)的性能研究及再設(shè)計(jì);
>適用于替代工質(zhì)的潤滑油的研究;
>制冷劑和油的混合物;
>相容性的研究;?
>生產(chǎn)工藝、設(shè)備的改進(jìn);
>原輔材料;
>檢驗(yàn)設(shè)備;
>回收與重復(fù)利用等。?
???????? 概括地講,國外目前對(duì)于HCFCs主要的替代物質(zhì)的研究作了大量的工作.多數(shù)都已商 業(yè)化。國內(nèi)在這方面的研究相對(duì)非常薄弱,各企業(yè)基本利用外來技術(shù),相關(guān)產(chǎn)品的可靠性尚 需進(jìn)一步確認(rèn)。整個(gè)研究工作各自為戰(zhàn)、不成系統(tǒng)。
環(huán)境保護(hù)——HCFC-22制冷劑替代
?????? 在過去的二百年中,人類活動(dòng)已使地球環(huán)境發(fā)生了在過去一萬年甚至更長的時(shí)間里都未發(fā)生過的重大變化。工業(yè)的發(fā)展,新技術(shù)、新材料的應(yīng)用使生產(chǎn)力得到了大幅度的提高,人類利用環(huán)境改造環(huán)境的能力大大增強(qiáng)。但同時(shí)也導(dǎo)致自然資源的消耗和大量有害物質(zhì)的排放,帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題。氯氟烴作為20世紀(jì)20年代開發(fā)出的新材料其作為制冷劑的優(yōu)勢是以往任何材料都不能與之相比的:其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、安全、無毒,且價(jià)格低廉,是理想的制冷劑。氯氟烴的應(yīng)用使制冷行業(yè)得到了空前的發(fā)展,冰箱、空調(diào)等家用制冷電器走人了人們的家庭,給人們的生活帶來了前所未有的方便與舒適,如果沒有氯氟烴的應(yīng)用,這一切都是無法想象的。但其廣泛應(yīng)用也帶來了臭氧層的嚴(yán)重破壞,從而威脅到人類的健康和生存。
制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)過四個(gè)熱力變化過程,熱力學(xué)上稱為“狀態(tài)變化”
?????? 制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)過四個(gè)熱力變化過程,熱力學(xué)上稱為“狀態(tài)變化”,才能產(chǎn)生連續(xù)不斷的制冷效應(yīng)。這四個(gè)過程就是壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā),分別由四個(gè)部件按順序完成。
? ①壓縮過程:此過程由壓縮機(jī)來完成。它將系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑蒸氣吸入氣缸,并進(jìn)行壓縮,提高其壓力后再排出氣缸,促使制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。因此,它的主要任務(wù)是推動(dòng)制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng),是制冷劑的動(dòng)力源。而壓縮機(jī)又需要其他動(dòng)力來拖動(dòng),一般用電動(dòng)機(jī)來完成。
? ②冷凝過程:該過程由冷凝器來完成。蒸發(fā)狀態(tài)的制冷劑在冷凝器中把所吸收的熱量排放出系統(tǒng),同時(shí)制冷劑蒸氣凝結(jié)為液體,以便經(jīng)過節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器。因此,冷凝器就是一個(gè)散熱器。它安裝在室外以便將熱量排放到室外空氣中。
? ③節(jié)流過程:節(jié)流過程也可以認(rèn)為是降壓過程。制冷劑液體在流動(dòng)中需要再氣化,必須降低壓力。其方法是用節(jié)流元件來減少其流量,降低壓力,使液態(tài)制冷劑有膨脹的條件。
? ④蒸發(fā)過程:這是氣化吸熱過程,制冷劑經(jīng)節(jié)流后,成為氣液混合體,但其中液體占大部分。降壓后的制冷劑液體在蒸發(fā)器的流動(dòng)過程中,一直進(jìn)行吸熱氣化,稱為沸騰,只有這一步才是我們要獲得的制冷效應(yīng)的熱力過程,是制冷系統(tǒng)的最終目的。這一過程在蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行。此后,變?yōu)闅怏w的制冷劑再經(jīng)過壓縮進(jìn)入冷凝過程。上述四個(gè)熱力學(xué)過程就是獲得制冷效果的基本過程,缺少任何一個(gè)過程都不能達(dá)到制冷的目的。
?????? 通風(fēng)系統(tǒng)是強(qiáng)迫空氣對(duì)流,加速空氣流動(dòng),提高熱交換器效率的組合部件。因?yàn)闊o論是蒸發(fā)器的吸熱還是冷凝器的放熱,若單靠空氣的自然換熱,其傳熱效果相當(dāng)差,以致系統(tǒng)無法連續(xù)正常運(yùn)行,所以必須用風(fēng)機(jī)通風(fēng),使空氣形成強(qiáng)對(duì)流,提高它們的換熱效率。所以,在蒸發(fā)器側(cè)與冷凝器側(cè)均應(yīng)安裝鼓風(fēng)機(jī)和風(fēng)道。一般蒸發(fā)器側(cè)的風(fēng)機(jī)為離心風(fēng)機(jī),其特點(diǎn)是風(fēng)壓較高而風(fēng)量較低,它可克服流動(dòng)時(shí)的阻力,使吸入的空氣經(jīng)蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換后,成為冷空氣,送入所需室內(nèi)。冷凝器側(cè)的風(fēng)機(jī)為軸流風(fēng)機(jī),其特點(diǎn)是風(fēng)壓較低,風(fēng)量較大。
防爆變頻空調(diào)器的結(jié)構(gòu)與主要部件
??????? 與普通定速防爆空調(diào)器相比,防爆變頻空調(diào)的結(jié)構(gòu)和工作原理并無原則上的區(qū)別。
??????? 防爆變頻空調(diào)是相對(duì)普通定速空調(diào)來講的,普通空調(diào)的壓縮機(jī)電機(jī)采用交流異步電機(jī),轉(zhuǎn)速不變。而變頻空調(diào)是把220V、50Hz的單相交流電轉(zhuǎn)變成為三相變頻交流電,供給壓縮機(jī),通過頻率變化來調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,使制冷量連續(xù)變化,適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷變化的需要。
??????? 防爆變頻空調(diào)相比定速空調(diào),需要增加轉(zhuǎn)速控制裝置(變頻器),較高級(jí)的變頻空調(diào)還會(huì)用流量控制裝置(如電子膨脹閥)來取代一般常用的毛細(xì)管,并且關(guān)鍵運(yùn)轉(zhuǎn)部件壓縮機(jī)也具有更高的技術(shù)含量,因此,成本上比定速空調(diào)稍貴一些。
??????? 防爆變頻空調(diào)又分為交流變頻和直流變頻兩類。直流變頻空調(diào)與交流變頻空調(diào)的區(qū)別在于使用何種壓縮機(jī)以及因壓縮機(jī)不同而帶來的控制器的變化。
交流變頻壓縮機(jī)本質(zhì)上仍是三相交流異步電動(dòng)機(jī),通過定、轉(zhuǎn)子之間磁場的相互作用使 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。但其特別的設(shè)計(jì)使得可以在較大范圍內(nèi)通過改變電源的頻率和電壓來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,因此,稱之為交流變頻。
???????直流變頻壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)采用了永磁材料(鐵氧體或稀土磁鐵),可以通過改變送給電機(jī)的直流脈沖來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,其電機(jī)一般具有比交流變頻壓縮機(jī)更高的效率。
普通的定速空調(diào)采用“幵一關(guān)”調(diào)節(jié)模式,由于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速固定,所以壓縮機(jī)輸出功率 不可變,也就限定了其制冷制熱的能力??刂品块g的溫度只能利用壓縮機(jī)的開停,這樣的空調(diào)不僅噪音和溫度波動(dòng)大,而且頻繁開關(guān)對(duì)空調(diào)壓縮機(jī)有很大的損害。
??????? 防爆空調(diào)器的主要任務(wù)是制冷和制熱。制冷系統(tǒng)可將室內(nèi)的熱量傳輸?shù)绞彝?,所以是提供冷源的裝置,如將室外的熱量傳輸?shù)绞覂?nèi),則成為提供熱源的裝置。它的工作過程如下:制冷系統(tǒng)由四個(gè)基本部分組成,它們是壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器,并通過管道將這些部件連接成一體,從而組合成一個(gè)封閉系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)充制冷劑。這是一種蒸氣壓縮制冷系統(tǒng),目前的空調(diào)器都是采用這種系統(tǒng)。
?????? 蒸氣壓縮制冷的基本原理是利用較理想的制冷劑液體在低壓力下氣化吸熱的特性,制造冷源,以達(dá)到冷卻物體的目的。要使制冷劑充分發(fā)揮其制冷特性,需要有一套完善的熱力系統(tǒng)來配合它工作,這套系統(tǒng)稱為制冷系統(tǒng)。
溫度控制器的作用及種類
一、溫度控制器的作用
為了保持防爆電冰箱內(nèi)冷凍室、冷藏室的適當(dāng)溫度,同時(shí)也為了節(jié)約電能,需要對(duì)防爆電冰箱內(nèi)部溫度進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),這種溫度調(diào)節(jié)裝置就叫溫度控制器,簡稱溫控器。它是一種調(diào)溫、控溫器件,是電冰箱電氣控制系統(tǒng)中的主要控制部件之一。
溫度控制器的主要作用是:
1)通過調(diào)節(jié)溫度控制器的按鈕,可以達(dá)到所需的控制溫度。
2)控溫和自動(dòng)控制電冰箱正常工作。溫度控制器可以靈敏地感受冷凍室或冷藏室內(nèi)溫度的變化,繼而發(fā)出信號(hào)控制壓縮機(jī)的起動(dòng)和停止、電磁閥的通斷以及風(fēng)門的大小,從而使電冰箱內(nèi)的溫度始終保持在所選定的溫度擋次或范圍內(nèi),達(dá)到控溫和自動(dòng)控制電冰箱正常工作的目的。
二、溫度控制器的種類
目前,防爆電冰箱所使用的溫度控制器可以分為兩大類:一類是機(jī)械式溫度控制器,另一類是電子式溫度控制器。
機(jī)械式溫度控制器又稱為蒸氣壓力式或感溫器式溫度控制器,從結(jié)構(gòu)上又大體可以分為 普通型溫度控制器、半自動(dòng)化霜型溫度控制器、定溫復(fù)位型溫度控制器、溫感風(fēng)門型溫度控制器。這種溫度控制器的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉。
電子式溫度控制器主要為熱敏電阻式溫度控制器,一般用負(fù)溫度系數(shù)(NTC)的熱敏電 阻作為傳感器,通過電子電路控制繼電器或晶閘管達(dá)到控溫的目的。這種溫度控制器的特點(diǎn)是機(jī)械部件少,可靠性高,控溫精度高,控制方便,可以實(shí)現(xiàn)多門、多溫的復(fù)雜控制。
例如:溫度控制器的標(biāo)識(shí)為“WDF20”,表示該溫度控制器屬于定溫復(fù)位型溫度控制器,其溫度控制范圍在0T以下,冷點(diǎn)斷開溫度為-20℃。