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制冷压缩机的节能分析

制冷压缩机的节能分析
   长期以来,我国的制冷技术一直落后于西方发达国家。50年代,活塞式制冷压缩机行业从修理转向仿制和组织批量生产。60年代,结合我国国情,制定了我国中小型活塞式制冷压缩机系列标准。到70年代末,除了全封闭式制冷压缩机外,大多数是自行设计制造的系列产品,其品种、数量、质量以及技术水平都有显著提高。80年代我国完成了全封闭式制冷压缩机标准的制定,并研制、生产了一些全封闭式制冷压缩机。目前国内生产电冰箱制冷压缩机的生产线情况是:连杆式引进了下列生产线(引进地):意大利伊瑞公司(北京)、扎努西公司(天津)、英坦斯特公司(常州)、阿斯培拉公司(嘉兴),美国怀特公司(杭州)、WCI公司(沙市),西班牙CARSA公司(北京),罗马尼亚ARCTIC公司(常熟),澳大利亚科贝公司(重庆)等;滚动活塞式引进了下列生产线:美国惠而浦公司(珠海)、FEDDERS公司(南京);滑管式引进了下列生产线:丹麦丹福斯A/S公司(四川)、德国AEG公司(上海)。可见,我国制冷压缩机工业落后于发达国家,并成为他们的销售市场。
   从世界范围看,活塞式制冷压缩机发展历史悠久,具有丰富的设计、研究、制造和运行经验,至今在各个领域中依然被广泛应用、发展着。同时,制冷压缩机的持续进步还反映在其种类的多样化:离心式、螺杆式、滚动转子式、涡旋式等都在被卓有成效地开发。但是,在中小冷量范围内,仍以活塞式制冷压缩机为主(据统计,在100瓦-7.5千瓦的小型封闭式制冷压缩机中,活塞式占75%);而且,随着制冷压缩机本身可靠性和耐久性不断提高和制冷压缩机紧凑轻量化的追求,高速活塞式制冷压缩机的发展是很自然的。使用直线电动机驱动的新一代制冷压缩机不存在旋转运动以及将电动机的旋转运动转变为活塞直线往复运动的转换机构,结构紧凑,体积小、效率高、寿命长、可以轻松实现高速驱动。
   新型节能制冷压缩机
家用制冷压缩机的节能措施有多种:变频制冷压缩机、双转子制冷压缩机、模糊逻辑控制、微孔发泡、节能差压阀等。其中采用变频控制实现节能的方案正在得到广泛应用。由于采用变频制冷压缩机,要解决低速运转时的振动问题和润滑油供给问题,高速运转时的轴承负荷问题、摩擦和磨损问题,因此对制冷压缩机的设计和制造提出了更高的要求,控制系统也比较复杂,增加了成本。而直线电机驱动的活塞式制冷压缩机具有优良的控制性能,采用简单的控制环路可以通过调节扫气容积来直接实现能量调节,从而达到节能的目的。
    目前发达国家均采用微型低温制冷压缩机作为红外探测器件以及高温超导器件的冷源(通常提供液氮至液氢温区(约-200℃直至-150℃)的制冷温度),因为它更容易做到微型化、更高的可靠性和不受放置方向的限制等。低温制冷压缩机由低温制冷器和压力波发生器组成。其中压力波发生器是一种无阀型活塞-电机-体化设计的特种直线制冷压缩机,其电功转换效率可高达90%以上。美国宇航局及欧洲航天局从八十年代末至今发射的十余颗卫星均采用了这种制冷压缩机驱动的斯特林制冷压缩机,它是提高卫星有效载荷和延长卫星使用寿命的有效手段。目前,国外正在进行将这一高技术成果推向民用的研究。美国正在开发用于家用制冷机的直线马达制冷压缩机。这一项目由美国环保署(U.S.EnvironmentalProtectionAgency,简称EPA)发起并启动研发,美国环保署、美国宇航局、投资公司等相继投入资金推动进一步的研究。
     我们知道直线电机利用电能直接产生直线运动,它有突出的优点:
结构简单:在需要直线运动的地方,采用直线电机可以实现直接传动,不需要一套将旋转运动转变为活塞直线往复运动的中间转换机构,因而使机器设备总体结构大大简化,体积大大缩小。
压缩机电机保护器 参考http://www.visualay.com
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