制冷壓縮機(jī)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

近年來，作為制冷系統(tǒng)核心部件的壓縮機(jī)，除了自身性能的不斷完善外，其研究與開發(fā)一直是圍繞環(huán)保和節(jié)能兩大主題展開的，主要有如下幾個(gè)方面的技術(shù)發(fā)展。   

    一、適應(yīng)制冷劑的變化

      對(duì)臭氧層有破壞作用的CFCs和HCFCs類制冷劑，是《蒙特利爾議定書》規(guī)定的淘汰物質(zhì)，1980年代后期開始逐步被HFCs及天然工質(zhì)替代。壓縮機(jī)為適應(yīng)替代制冷劑而在技術(shù)上進(jìn)行了較大改進(jìn)，開發(fā)出R134a，R404A，R407C和R410A等HFCs類制冷劑壓縮機(jī)，以及R600a和R290等HCs類制冷劑壓縮機(jī)。CO2跨臨界循環(huán)用壓縮機(jī)已經(jīng)成功用于汽車空調(diào)和熱泵熱水器，普通CO2壓縮機(jī)與NH3復(fù)疊系統(tǒng)正在用于商用冷凍，封閉式NH3壓縮機(jī)正在用于空調(diào)和冰箱。    

    二、變頻技術(shù)和數(shù)碼漩渦

      壓縮機(jī)無級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)容量，能更好地匹配制冷機(jī)組負(fù)荷變化，有效提高機(jī)組的全工況運(yùn)行效率和適應(yīng)性。變頻滾動(dòng)活塞和旋窩壓縮機(jī)已經(jīng)廣泛地用于各類空調(diào)機(jī)組，目前變頻技術(shù)正在擴(kuò)大應(yīng)用到活塞式、螺桿式甚至離心式壓縮機(jī)上，冰箱用變頻活塞壓縮機(jī)產(chǎn)量也逐步擴(kuò)大。我國(guó)2008年9月頒布的新版空調(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)進(jìn)一步刺激變頻技術(shù)的發(fā)展。機(jī)械連續(xù)變?nèi)萘康臄?shù)碼漩渦壓縮機(jī)在多聯(lián)空調(diào)機(jī)組中的應(yīng)用比例在逐步擴(kuò)大。   

    三、經(jīng)濟(jì)器補(bǔ)氣和單機(jī)多級(jí)壓縮

      單級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)正常工作的冷凝、蒸發(fā)溫度差為40-60℃，在深冷和低氣溫空氣源熱泵等場(chǎng)合，這一溫差可達(dá)到75℃。為使單臺(tái)壓縮機(jī)能夠產(chǎn)生較大溫差，經(jīng)濟(jì)器補(bǔ)氣（EVI）的螺桿壓縮機(jī)和渦旋壓縮機(jī)都已批量生產(chǎn)，補(bǔ)氣的活塞壓縮機(jī)和滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)也有研究。單機(jī)二級(jí)壓縮的多缸活塞壓縮機(jī)在冷凍設(shè)備應(yīng)用越來越普遍，單機(jī)二級(jí)壓縮的雙缸滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)已成功研發(fā)并開始應(yīng)用。單機(jī)三級(jí)壓縮的離心壓縮機(jī)已是能效高的標(biāo)志產(chǎn)品。

    四、擴(kuò)大容量范圍和應(yīng)用領(lǐng)域

      歷時(shí)最長(zhǎng)、適應(yīng)最強(qiáng)的往復(fù)活塞壓縮機(jī)是一種寬容量范圍的通用機(jī)型，在冰箱和商業(yè)冷凍領(lǐng)域繼續(xù)獨(dú)占鰲頭，而在空調(diào)領(lǐng)域面受到滾動(dòng)活塞式、渦旋式和螺桿式壓縮機(jī)的挑戰(zhàn)。

      帶磁懸浮軸承的緊湊型離心壓縮機(jī)，是高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，開始應(yīng)用于冷水機(jī)組，并與螺桿壓縮機(jī)的容量開始重疊。大型渦旋壓縮機(jī)和全封閉螺桿壓縮機(jī)已經(jīng)批量生產(chǎn)，二者在容量上已經(jīng)銜接，用于冷凍的渦旋壓縮機(jī)產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，三螺桿壓縮機(jī)也投放市場(chǎng)。滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)容量范圍已經(jīng)擴(kuò)展上至14hp，下至1/8hp。為解決使用R410A后的泄漏和磨損問題，對(duì)滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)的變形結(jié)構(gòu)研究異常活躍，其中擺動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)得到工程應(yīng)用。

    五、特殊和專門用途的壓縮機(jī)

      軸封是大巴空調(diào)用壓縮機(jī)的核心部件，該壓縮機(jī)仍是國(guó)內(nèi)品牌主導(dǎo)。空氣源熱泵熱水器專用的滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)已經(jīng)批量生產(chǎn)。12V,24V和48V直流電等各種特殊電源驅(qū)動(dòng)的空調(diào)、冰箱用壓縮機(jī)也已陸續(xù)量產(chǎn)，并以滾動(dòng)活塞式、活塞式、三角轉(zhuǎn)子式為主。微電子器件冷卻和人體空調(diào)用的微型壓縮機(jī)也在研發(fā)中。

      總之，壓縮機(jī)技術(shù)要順應(yīng)時(shí)代的變化，不斷完善自身性能，持續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)不斷研發(fā)新型壓縮機(jī)。