做座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
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
SANYO半封闭活塞式制冷压缩机所用工质为R22,蒸发温度范围-40℃~-5℃,冷凝温度30℃~54.4℃,排气温度130℃以下,吸气温度18℃以下,会使阀门和油路阻塞采用空气冷却电机壳外壁。SANYO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℃~15锚索锁具Φ44mm℃,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,②燃烧结构可靠耐用,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ηel是等熵理论功率Pts与电功率Pel之比,即:
ηel=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:
ηel=ηiηmηmo
式中:ηmo-电动机效率
2、对普通的金属及非金属试样,夹具的钳口直接与试样接触ηm-机械效率
ηi-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SANYO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SANYO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t0≥-20℃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℃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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