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壓縮機的運行特性是指壓縮機在設計規定的工況范圍內運行時,壓縮機制冷量和輸入功率隨蒸發溫度和冷凝溫度(即所對應的吸氣壓力和排氣壓力)變化的對應關系,一般以曲線和表格表示,以提供空調整機生產廠商選用。
一般而言,當蒸發溫度一定,冷凝溫度上升,制冷壓縮機功率消耗增加;冷凝溫度一定,蒸發溫度下降時,制冷量顯著減小。這是因為蒸發溫度下降,對應的吸氣壓力下降,壓縮機吸人氣體比體積增大(密度減小),吸入壓縮機的質量輸氣量下降,引起制冷量下降。而當蒸發溫度一定時,隨冷凝溫度的上升,壓縮機排氣壓力升高,壓縮機質量輸氣量下降較緩,引起壓縮功率的增大,從而引起壓縮機功率消耗的增大。此外,隨排出與吸人壓力比值(壓力比)的增大,壓縮機的排氣溫度升高,會引起壓縮機過熱,使壓縮機潤滑條件惡化,壓縮機電動機溫升提高,質量輸氣量、制冷量下降,嚴重時,引起壓縮機的“咬缸”,電動機燒毀。
壓縮機隨不同的運行工況條件,其制冷量與功率消耗的變化趨勢。應該指出的是,壓縮機生產廠商提供的運行特性曲線或圖表包含了該壓縮機的安全工作范圍內的運行情況。若壓縮機長期處于非安全工作范圍,會造成壓縮機制冷(制熱)運行情況惡化,嚴重時會導致壓縮機的燒毀。
家用中央空調機組一般為熱泵型機組,因而其工作環境溫度跨度范圍大(40 - - 15℃)。故必須選擇有較寬工作范圍,較大壓力比的制冷壓縮機,對較大壓力比下產生的較高排氣溫度,會引起壓縮機較高的溫升,一般采用如下辦法保護安全:
1)在熱泵工況,壓力比比較高,可在系統中冷凝器出液處加設冷卻噴液系統。在高壓力比工況下,打開電磁閥,直接向壓縮機電動機噴射經節流后的低溫低壓制冷劑,強化電動機冷卻,以減少部分制冷(制熱)量來換取運行的安全。
2)選用相對余隙容積較小的壓縮機,以在較高壓力比條件下,保持較高的制冷(制熱)量。
3)選用可變排氣量的壓縮機,在壓力比呈較高的情況下,打開旁通口,適當旁通部分氣量,以降低壓縮比,而在壓力比呈較低的情況下,關閉旁通通道,增大壓縮氣體排量。而在低吸入壓力條件下,由于單位壓縮功隨吸入比體積的增大而相應減小,在此情況下不會對電動機造成過高的負荷,但卻可解決在機組熱泵運行狀態下,由于環境溫度過低而造成的壓縮機能力不足問題。
由于家用中央空調機組為中小型熱泵機組,所采用的制冷壓縮機為高、中溫壓縮機,一般應能適應- 20 - 10℃的蒸發溫度。
為減小家用中央空調機組的整機重量和降低噪聲,一般選用全封閉容積式壓縮機。考慮冬季環境溫度較低的情況下,熱量需求量較大,而壓縮機質量輸氣量減小,可選用變頻壓縮機,以滿足環境溫度較低時對制熱量的需求。