[摘要] 前言：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
前言：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。
一、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一39、A．38、A一36、A一35四种压缩机和另一厂家的S一36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l。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)；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。
二、不同配置的成本差异
满足机组制冷量要求的方案有许多种，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l5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。
三、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一36与s一36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一36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一36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。其次，一台35高能效挂机产品的价格比同规格普通能效产品价格贵近午元，在目前普通用户年使用空调时间不超过400h的情况下，需要使用15年才能收回投资。最后，从空调本身的性能而言，由于高能效机组通常采用小压缩机，而小压缩机输入功率低，在冬季制热条件下，高能效机组的制热量并不具备优势。还需要增加辅助电加热以提高制热量。
四、结论
① 压缩机的不同配置会带来机组性能的变化，相同系统，压缩机大，机组的制冷(热)量增大，但能效比降低；
② 不同厂 家的压缩机价格相差较大，对机组性能有较大的影响，为提高机组性能，应选用高效率压缩机；
③ 提高机组能效比指标的方法通常为采用小压缩机、大换热器的方法，由此也会导致戍本的增加，在成本和能效比之间，应考虑社会整体效益。
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