制冷空调压缩机的节能技术

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1、制冷空调压缩机的节能技术班级：11制冷学号：1141102022姓名：刘帅摘要：制冷空调的电力消耗主要用于压缩机的运行，改善制冷压缩机的节能性能，将显著提高制冷空调的能效比。主要介绍了对各传统压缩机技术改进、变频技术及天然制冷剂在压缩机节能中的应用等。关键词：节能；制冷；压缩机；制冷剂空调制冷技术作为20世纪对人类社会影响最大的工程技术成就之一，在人们日常生活中起着十分重要的作用。制冷空调系统的运行，要消耗大量的能源。在我国，建筑能耗占总能耗的20%，其中用于暖通空调的能耗约占建筑能耗的85%。在夏季用

2、电高峰期，空调消耗的电力占城市全部电力消耗的30%以上[1]。空调节能已到了刻不容缓的地步，开发节能环保型空调成为当务之急。制冷压缩机常被人们称为制冷空调的心脏，制冷空调的电力消耗主要用于压缩机的运行。在制冷空调系统中，EER、COP值和制冷剂的选用等都与压缩机有关，压缩机节能技术研究已成为当前制冷空调研究的主题。因此，如何根据各类制冷压缩机的特点和实际运行条件，进行完善的设计和合理使用，提高空调制冷装置的能效比已成为设计人员必须充分考虑的一个问题。目前，在制冷空调领域中，活塞式、转子式、涡旋式压缩机的

3、使用十分广泛。一、活塞式压缩机的节能技术活塞式压缩机历史悠久，设计制造技术成熟，具有适应较宽的能量范围和热效率高等优点，在制冷空调系统中被广泛的应用。研究其节能方法，可从以下几方面进行：(1)合理设计气阀[2]。气阀作为压缩机的“心脏”，它的好坏直接影响到压缩机的容积流量、功耗及机器运行的可靠性。气阀阻力损失是压缩机中气体动力损失的主要根源，在设计较好的气阀中，流动阻力损失约为压缩机轴功率的3%～5%，而设计不好的气阀，其流动损失可以高达轴功率的15%～20%。因此，在设计过程中可以通过增大气阀有效通流

4、面积，来提高其经济性与可靠性。(2)减少相对余隙容积。任何工作腔都存在余隙容积，相对余隙容积大，说明余隙容积占气缸有效工作容积的比例大。排气终了时，这部分容积中必然存在高压的气体，并在活塞自外止点返回时它先行膨胀，从而降低压缩机的容积效率，增大压缩机的功耗[3]。在设计时，应减小相对余隙容积，从而提高压缩机的效率。(3)改进吸排气气体通道。压缩机实际运行时，气体的吸入和排出是间歇的，容易引起气柱及管道振动，产生压力损失。吸排气腔的容积及气流脉动与吸排气通道的结构有关，可以通过改进吸排气气体通道的设计，减

5、小吸排气过程中的沿程阻力损失，以达到节能效果。(4)减少传动部分的功率损耗。根据压缩机运行过程的参数变化规律，优化零部件结构尺寸，选取合适的配合间隙，减少各运动部件的的摩擦损耗。提高空调压缩机的密封性能，减少冷媒的泄漏量，从而提高压缩机的效率。(5)正确选择压缩级数。活塞式压缩机的压缩比不宜过大，实际运行时，压缩比应限制在合理的范围之内。当制冷的温度不太低、压缩比不大，单级压缩可以满足要求时，采用单级压缩具有系统简单、投资少、操作调节简单的优点。但是，当压缩比超出一定范围时，输气系数降低，排气温度升高，

6、效率下降，能耗增加。在制冷装置的设计中，应该从节能的角度，考虑如何选择压缩级数的问题。采用多级压缩，每一级压缩的压缩比减小，输气系数提高，效率提高，节省功的消耗，压缩机气缸的容积有效利用率提高。但并不是压缩的级数越多越好，从工程实际考虑，压缩的级数越多，制冷系统和设备越复杂，操作调整的工作量也越大，机器设备的投资越大。因此，应根据实际情况来确定压缩级数。(6)合理控制吸排气温度。在制冷装置的操作调节中，压缩机的吸气温度是判断系统工作状态的重要标志之一。如果蒸发温度不变，吸气温度过高，吸气过热将使制冷系数

7、下降，即能耗增大。对于在低温工况（压缩比较大）下运行的压缩机，可以在压缩机的吸入口处向吸入气体中喷入液态制冷剂，使吸气过热度减小或使吸入气体成为湿蒸汽。过高的排气温度将影响机器的润滑，影响制冷剂的化学稳定性，易使润滑油炭化、结焦，使活塞、气缸等零部件的温度升高，压缩机的温度系数减小，效率降低。常用的措施是借助于各种换热器，将高温制冷剂的热量传给空气或水，从而利用这些热量。二、滚动转子式压缩机的节能对于节能和舒适性的要求越来越高，滚动转子式压缩机开始在小型空调、热泵、家用冰箱中得到越来越广泛的应用，在小容

8、量范围有替代往复式压缩机的趋势。这主要是因为它具有如下特点：体积小、结构简单、运转平稳、噪声低，尤其是能适应较大的工况变化（压力变化）。与具有相同制冷量的往复式压缩机相比，其零件少1/3，体积重量均为往复式压缩机的1/2左右，效率提高10%以上[1]。虽然滚动转子式压缩机的压缩效率较高，但转子和汽缸的间隙应合理设置，否则将明显降低压缩机的可靠性和效率。滚动转子式压缩机节能的主要方法有：(1)选择合适的排气孔口的长度和直径。(2)严格控制压缩