廖玉鋒

摘 要：本文致力于調(diào)查在不同的環(huán)境溫度下為變頻壓縮機輸入不同功率的效果。通過在系統(tǒng)中放置不同的傳感器，改變驅(qū)動頻率，提取數(shù)據(jù)，然后將實驗結(jié)果繪制在壓焓圖中，進行討論和研究。從參數(shù)分析來看，實驗和數(shù)據(jù)分析可以顯示出在不同環(huán)境溫度下最佳性能系數(shù)。

關(guān)鍵詞：變頻壓縮機；環(huán)境溫度；空調(diào)系統(tǒng)

引言：為了確保家用和商用設備的高效運行，我們需要使用一套交互系統(tǒng)，這套系統(tǒng)包含自動診斷、交互控制、自動控制以及完整的暖通空調(diào)組件。近年來，隨著新技術(shù)的發(fā)展，有人提出了一個更強大的診斷和監(jiān)控的工具，此工具可以幫助工程師、維護管理人員和一線技術(shù)員發(fā)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)中的小問題并能夠進行定位，從而可以在其發(fā)展為大問題前將其控制住。這種技術(shù)的發(fā)展涉及到元件、系統(tǒng)、信息技術(shù)服務之間通信的提高，而且受到暖通空調(diào)系統(tǒng)從制造到控制全方面的影響。更好的診斷和監(jiān)控空氣處理設備、制冷機、泵和變風量設備的結(jié)果就是能夠從實質(zhì)上減少成本。配合使用統(tǒng)計分析和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，這些診斷和監(jiān)控工具可以幫助技術(shù)員分析運行偏差，并精確地找到問題根源并提供解決方案，從而管理人員可以快速實施最為恰當?shù)慕鉀Q方案。我們也可以找出更多關(guān)于權(quán)限控制、安全、閉合電路和功率監(jiān)控的系統(tǒng)互通性?，F(xiàn)在同一個互通動作傳感器可以預警安全系統(tǒng)、訪問控制系統(tǒng)和暖通空調(diào)系統(tǒng)。簡而言之就是一個傳感器可以處理六個系統(tǒng)的輸出。這種進步為用戶提供了更多的控制，為管理人員提供了更多可選擇的設置以及更聰明的經(jīng)營，也為供應商提供了更多的機會。

本文研究的目的是為了了解在不同功率輸入和不同溫度新風的情況下的空調(diào)循環(huán)效率，從而找出系統(tǒng)最佳運行工況以盡最大可能地節(jié)能。

一、變頻壓縮機

在制冷系統(tǒng)中越來越多的使用到變頻壓縮機，在逐時的容積控制中壓縮機的速度的改變可能會導致運行不穩(wěn)定，其原因是由于系統(tǒng)固有的特性。本文記錄了由于系統(tǒng)固有的特性所導致的變頻壓縮機制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究。當冷凝溫度和蒸發(fā)溫度改變時，壓縮機性能由依據(jù)冷量、輸入功率、制冷劑流量所做的圖表來描述。這些圖表通常只提供基礎功率，制造商很少為壓縮機電機電源電流不同頻率的值提供工作曲線。因此，頻率改變時確定壓縮機性能曲線是很重要的。特別的是，變頻壓縮機真實的工作情況可以視為一系列頻率不變的無窮個壓縮機的性能。為了研究壓縮機變頻性能，冷量、輸入功率、制冷劑流量可以由實驗獲得并且用蒸發(fā)和冷凝溫度的二階函數(shù)來表示。環(huán)境溫度、過熱度和制冷劑液體的過冷度都需要被修正。

二、實驗方法

本系統(tǒng)采用R410a制冷劑，這種制冷劑混合了R32和R125制冷劑，他們有著幾乎相同的蒸發(fā)和冷凝溫度。將壓縮機連到運行在60HZ的空調(diào)系統(tǒng)中。如果改變驅(qū)動頻率，壓縮機會改變轉(zhuǎn)速從而作為變頻驅(qū)動的輸出。一般運行頻率我60HZ，也可以在45HZ以下運行。從壓縮機的頻率范圍是上升還是下降可以看出壓力、電壓和瓦特數(shù)的高低。在這種速度下，液體不充分流動會使壓縮機損傷，變頻驅(qū)動可以阻止這一情況的發(fā)生。熱力膨脹閥唯一的功能是測量制冷劑流入蒸發(fā)器，其關(guān)鍵的是必須要在同一蒸發(fā)速率的情況下進行測量。這樣做可以使其提供合適的制冷劑的量以維持離開蒸發(fā)器的氣體有合適的過熱。系統(tǒng)如圖1所示。

三、結(jié)果與討論

將不同的實驗結(jié)果繪制在壓焓圖中，可以發(fā)現(xiàn)此系統(tǒng)中有著相同的限制。如果我們希望系統(tǒng)保持運轉(zhuǎn)，那么室外溫度要保持在某一范圍內(nèi)。我們可以通過為壓縮機輸入更多能量以提高系統(tǒng)性能，但是當室外溫度和冷凝溫度接近時，性能系數(shù)COP會增加。

參考文獻：

[1] Bong， H.， Kim， Dennis， L.， and ONeal， 2005. Effect of refrigerant flow control on the heating performance of a variable-speedheat pump operating at low outdoor temperature. Journal of Solar Energy Engineering，127 （2005） 277.