压缩机不同配置对空调性能的影响

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压缩机不同配置对空调性能的影响

由压缩机、蒸发器、冷凝器、毛细管四大元件构成的制冷系统中，存在着最佳匹配的问题。由于不同压缩机在性能和价格上存在较大的差异，压缩机的配置成为技术改进的主导。为优化系统配置，提高机组性能，降低成本，确保空调产品可靠性要求下，本文分析了压缩机的不同配置对空调器综合性能的影响。１　不同配置对产品性能的影响

我们以３２００Ｗ热泵系统为研究对象，分别选用同一厂家生产的Ａ－３９　、Ａ－３８　、Ａ－３６、　Ａ－３５四种压缩机和另一厂家的Ｓ－３６压缩机对系统进行匹配实验（见表１）。

调试机组的系统原理见图１。为减少试验工作量，利用我公司开发的制冷系统仿真软件对４种同一厂家不同型号压缩机进行仿真计算。选用换热器为：室内１４根Ｕ型管，室外两排冷凝器，共２４根Ｕ型管，以下简称（１４，２４）；

江苏春兰制冷设备股份有限公司 姜显

仿真结果表明（见图２），在室内外换热器相同的情况下，随着压缩机冷量增大：

① 空调器的制冷量增大，但增幅呈递减，两者不成线形比例；

②　压缩机的输入功率增大，且增幅呈加大的趋势，能效比随着压缩机冷量的增大而逐步降低；

③　在制冷量和输入功率增加的情况下，空调器的制热量也在增加；

④　系统冷凝压力（温度）增加而蒸发压力（温度）相对降低。就换热器能力而言，在环境温度不变的前提下，由于温差加大，换热器能力增强；但对压缩机而言，由于压比加大，工作负荷大，压缩机制冷量反而降低；空调整机冷量取决与压缩机和换热器中能力低的一面。２　不同配置的成本差异

满足机组制冷量要求的方案有许多

系统在满足性能的基础上进行降本设计，则采用在换热器抽空管的方法进行研究：

方案一：抽去室内换热器２根Ｕ型管，室外冷凝器不变，以下简称（１２，２４）；室内换热面积分别降低约１４％；

方案二：抽去室内换热器４根Ｕ型管，室外冷凝器不变，以下简称（１２，２４）；室内外换热面积分别降低约２８％；

方案三：抽去室内换热器４根Ｕ型管，抽去室外冷凝器４根Ｕ型管，以下简称（１２，２０）；室内、外换热面积分别降低约２８％、１７％；

方案四：抽去室内换热器４根Ｕ型管，室外冷凝器８根Ｕ型管，以下简称（１０，１６）；室内外换热面积分别降低约２８％、３５％；

试验发现（见表２）：在室内换热面积不变的前提下，空调制冷量随着在室外换热器面积的增大而增大，　ＥＥＲ值也增加，在室外换热面积不变的前提下，空调制冷量随着在室内换热器面积的增大而增大。

Ａ－３５压缩机配换热器（１４，２４）与Ａ－３９压缩机配换热器（１０，１６）两者冷量比较接近。现对成本情况进行对比：

Ａ－３９系统除压缩机增加１５元外，其它由于室内外换热器面积的减少３０％，机组整体体积相应减少２０％，由此带来钣金件、包装等材料的降低。在产品出口

图１ 制冷、制热循环图

图２ 仿真实验结果

种，寻求一种成本较低、性能满足要求的方法，尚须进一步探索。根据仿真计算结果发现，使用Ａ－３９压缩机时，空调器的整机冷量有富裕，按照国标要求，实测制冷量须大于额定制冷量的９５％，即３０４０Ｗ即可。从成

本角度，尚有下降空间。而使用Ａ－３５压缩机时，空调器整机的冷量同目标值基本接近。

在产品设计过程中，通常采用降低换热器的换热面积的方法实现成本的

下降。我们对Ａ－３９压缩机

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时，由于每集装箱运输数量的增加，每台运输成本进一步降低，总成本一般可下降１５％以上。

由此可见，采用大压缩机配置小系统可降低产品成本，这通常也是目前空调器降本的方法之一。

３压缩机不同配置对空调其它性能的分析

实际试验过程中，压缩机不同配置对机组影响还有以下方面：

① 不同厂家的同规格大小的压缩机对机组性能影响较大；对比Ａ－３６与Ｓ－３６压缩机的性能，在换热器的大小和结构相同的前提下，使用Ｓ－３６空调器制冷量和能效比分别提高了３％、５％，进一步比较发现，两种压缩机带进系统的润滑油量不同，Ａ－３６带进系统油量大，对机组性能、可靠性、稳定性、使用寿命等方面均有影响较大。空调系统设计合理安排蒸发器管路流程，以利回油，尽可能利用自身重力回流。

②　对机组可靠性的影响：压缩机小而换热器大时，一方面机组的冷凝压力（冷凝温度）相对较低，机组的蒸发压力（蒸发温度）相对较高，机组相对处于一种轻载状态下工作，在全工况范围内的性能好，使用范围宽，可靠性性能要好；另一

方面随着换热器面积的增大，系统充氟量的加大，过多的充氟量会稀释润滑油而使粘度过低，从而影响压缩机润滑油膜的形成。为保证机组的正常工作，制冷剂充注量原则上不能超过压缩机规格书的要求，当制冷剂的充注量大于最大允许充氟量时，应相应增加润滑油量，并在机组中设置回油弯。

③　对机组风量的影响：压缩机大而换热器小时，对挂机在通风状态的通风量基本没有影响（不考虑机组电压波动对风量的影响），但在制冷运行状态，其制冷系统的蒸发压力相对较低，室内机组结露程度相对高些，制冷风量和出风温度有所降低。制热时，正好相反，室外风量有所降低，机组容易结霜。

④　关于能效比指标

为了节约能源，国家对空调产品的能效等级作出了新的要求。但从综合效果

看，

也不是能效指标越高越节约，

应当考虑到目前阶段大部分用户的实际情况。

首先，由于在空调器耗功中最主要的是压缩机的耗功，为降低压缩机的输入功率，一般采用小压缩机、大换热器的方法，由此导致机组所用材料如铁、铜、铝等增加，也会增加社会的能源和资源消耗。其

「编辑／张 磊」

文｜孙雷