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电子膨胀阀的控制原理

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2015-04-17 09:58:00

 

空调系统设计中,电子膨胀阀作为电子控制元件,因其精度高,动作快速、准确、节能效果明显等优点,在制冷系统中的运用,可以实现系统的优化控制,在制冷空调中有广泛的应用。而电子膨胀阀的动作原理究竟如何,怎样才能实现精确控制呢?下面制冷快报为大家详细解读下电子膨胀阀的工作原理及设计。

  对于电子膨胀阀的研究早在70年代末期日本就已经开始对其进行研究,当时它是靠施加不同的电压(0~12V)对双金属片加热量的不同,造成双金属片膨胀不同而带动阀针的升降。这种膨胀阀有较大的缺陷,后来已不大使用。除日本外其它国家在80年代也进行了电子膨胀阀的研究和开发工作,其主要针对电磁式和电动式(步进电机驱动)电子膨胀阀。

  电磁式膨胀阀在电磁线圈通电前,阀针处于开的位置,阀针的开度取决于线圈上施加的控制电压,从而调节膨胀阀的流量。该阀动作响应快,但在制冷系统中工作时一直需要供电。

  电子膨胀阀是一种以步进电机驱动的电子膨胀阀,它通过给步进电机施加一定逻辑关系的数字信号,使步进电机通过螺纹驱动阀针的向前或向后运动,从而改变阀口的流量面积来达到控制流量的目的。

  由于电子膨胀阀采样速度快、精度高等特点,易于实现先进的控制以达到舒适、节能等控制目标,因而在中小型制冷设备中应用越来越广泛;特别是在家用空调系统中的应用。

  因家用空调在制热工况下室外蒸发器常常会结霜,而传统的化霜是将四通阀换向,采用逆循环除霜,除霜时间约为11分钟,室内温度波动较大;而电子膨胀阀在除霜期间阀口置全开的位置,并配以室内风机开关占空比为0.5,室外风机全关控制,除霜时室内温度波动小,除霜时间减少到以前的一半,且室内换热器的送风温度也不会降得太多,从而节约了除霜能耗及提高了室内的舒适度。

  采用电子膨胀阀来控制压缩机排气温度,可以防止因排气温度的升高对系统性能产生的不利影响,同时可省去专设的安全保护器,节约成本,提高工作效率。

  采用电子膨胀阀的制冷系统,停机时令膨胀阀全关,防止冷凝器的高温液体流入蒸发器,造成再次启动时的能量损失;而在开机前,将膨胀阀全开,使系统高低压侧平衡,然后开机,这样既实现了压缩机的轻载启动,又减少了压缩机启、停造成的热损失,节省电费约6%左右。