為了滿足對制冷空調(diào)壓縮機節(jié)能、環(huán)保、低噪聲、高可靠性和低價格的總體要求,對壓縮機的研究從未停止過。
以下對空調(diào)壓縮機行業(yè)的熱點技術進行了總結,包括替代制冷劑壓縮機適應性開發(fā)(潤滑油開發(fā))、變?nèi)萘空{(diào)節(jié)、降噪、高效電機、無油化等。
一、替代制冷劑壓縮機的適應性開發(fā)
近年來,暖通空調(diào)制冷行業(yè)中許多制造商都使用HFC制冷劑(R134a/R410A/ R407C等)。R410A用于空調(diào)、R134a用于冷凍機組,R404A用于制冷設備的做法似乎也已根深蒂固。然而,盡管HFCs并非消耗臭氧物質(zhì)(ODS),但這些制冷劑都具有較高的溫室氣體潛能。因此,對一些諸如二氧化碳、氨氣以及碳氫化合物等自然工質(zhì)的研究,以及將它們商品化的嘗試一直進行著。
二、變?nèi)萘空{(diào)節(jié)技術
制冷空調(diào)壓縮機容量控制,是指通過控制制冷劑的質(zhì)量流量,使空調(diào)系統(tǒng)的制冷量和負荷相匹配。目前常用的定容量制冷系統(tǒng)中,只能實現(xiàn)在某固定工況點上使容量得以較充分地利用。制冷系統(tǒng)依靠其不斷地開、停壓縮機來調(diào)整室內(nèi)溫度,在一開一停之間容易造成室溫忽冷忽熱,并消耗較多電能。使用變?nèi)萘考夹g的制冷系統(tǒng)容量隨負荷的變化而變化,理論上可以實現(xiàn)在全部適用工況下的制冷容量配置優(yōu)化。作為制冷系統(tǒng)的“心臟”,具有容量控制功能的制冷壓縮機能實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的高效運轉。
三、運行范圍拓展
(1) 補氣增焓
近年來壓縮機補氣增焓技術得到了迅猛的發(fā)展,目前這種技術已經(jīng)廣泛應用于舒適型熱泵制冷壓縮機、低溫冷凍壓縮機、熱泵壓縮機等產(chǎn)品中。
(2) 噴液冷卻
為了保證壓縮機和制冷系統(tǒng)的正常運行,可以將冷凝器出口的制冷劑直接噴入壓縮機吸氣管或壓縮腔,以降低排氣溫度,稱為噴液。因此,在壓比較高的情況下,除了采用兩級壓縮外,噴液是一種比較好的選擇。
(3) 噴油冷卻
在螺桿式制冷壓縮機工作過程中,噴油可以起到冷卻、潤滑、密封和降噪等作用,噴油技術的引入極大促進了螺桿式制冷壓縮機的發(fā)展。
(4) 雙級或多級壓縮
雙級壓縮把傳統(tǒng)壓縮機一次的壓縮過程,升級為兩次壓縮,其先通過低壓腔的壓縮,進行預熱,再將中壓氣體導入中間腔混合,然后到高壓缸進一步壓縮。
四、高效電機技術
電機是空調(diào)壓縮機的心臟,為壓縮機提供動力,其效率的高低是壓縮機能效提高的重要影響因素,所以,提高電機效率是提高空調(diào)壓縮機能效、實現(xiàn)壓縮機有效節(jié)能的一種重要途徑。
五、降噪技術
制冷壓縮機的噪音發(fā)生源涉及到壓縮結構、軸承(滑動音)、壓力脈動、電機電磁力、殼體剛性等很多方面。制冷壓縮機的降噪一般針對機械系統(tǒng)、流體系統(tǒng)、電磁系統(tǒng) 3 大助振力進行考察,弱化這些因素與壓縮機結構的優(yōu)化就成了低噪音化的具體內(nèi)容。目前,從采用分析工具預測振動與噪音至今,空調(diào)壓縮機噪音問題已經(jīng)開始從研究要素轉向設計要素。從制冷壓縮機設計角度著手是相關降噪技術發(fā)展的一個明確方向。
六、無油技術
(1) 磁懸浮軸承技術
隨著電子技術、控制工程、信號處理元器件、電磁理論及新型電磁材料的發(fā)展和轉子動力學的進展,近年來磁懸浮技術得到了長足的發(fā)展。磁懸浮制冷壓縮機正是應用了磁懸浮軸承技術,實現(xiàn)壓縮機的無油化。
(2) 其它無油軸承技術
目前,行業(yè)以制冷劑為潤滑介質(zhì)的軸承,包括陶瓷軸承和氣浮軸承兩類。純制冷劑潤滑軸承直接使用制冷劑作為潤滑劑,不再需要潤滑油與制冷劑相混合。
氣浮軸承也是由制冷劑氣體作為潤滑介質(zhì)的軸承,在軸承腔內(nèi)導入制冷劑氣體,通過制冷劑氣體力實現(xiàn)主軸懸浮,泄壓的縫隙極小,保證了轉動軸的懸浮。氣浮軸承具有高速度、高精確度、無摩擦力、無磨損、不需要潤滑油、卓越的速度控制性能以及噪音低等特點。目前,國內(nèi)的離心式制冷劑壓縮機產(chǎn)品制造商已經(jīng)開展了相關的氣浮軸承的研究工作。