壓縮機(jī)的高效節(jié)能研究
壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的核心耗能部件,提高制冷系統(tǒng)效率的最直接有效手段是提高壓縮機(jī)的效率,它將帶來系統(tǒng)能耗的顯著降低。同時(shí)這樣還能避免僅在系統(tǒng)上采取措施(如一味加大換熱器面積等)所造成的材料消耗的大量增加。近年來,隨著世界上能源緊缺形勢(shì)的日益嚴(yán)重,各個(gè)國(guó)家越來越重視節(jié)能工作、對(duì)耗能產(chǎn)品的效率提出了越來越高的要求。由于各種損失諸如摩擦、泄漏、有害傳熱、電機(jī)損失、流動(dòng)阻力、噪聲振動(dòng)等的存在,壓縮機(jī)工作時(shí)實(shí)際效率遠(yuǎn)低于理論效率。因此,從理論上講,任何能夠降低任意一種損失的措施都能夠提高壓縮機(jī)的效率。這一客觀事實(shí)導(dǎo)致了對(duì)壓縮機(jī)的節(jié)能研究范圍廣、方向?qū)?,研究課題與研究成果多種多樣。
目前國(guó)際上對(duì)壓縮機(jī)的節(jié)能研究工作主要集中在幾個(gè)方面:研究潤(rùn)滑特性、壓縮機(jī)軸承部位的摩擦特性以降低摩擦功耗、提高壓縮機(jī)效率;降低泄漏損失以提高壓縮機(jī)的效率;采用變頻或變?nèi)菁夹g(shù)通過制冷系統(tǒng)的出力與用戶負(fù)荷的最佳匹配來實(shí)現(xiàn)節(jié)能,有關(guān)這方面的內(nèi)容特別是變頻技術(shù)目前已相對(duì)較為成熟且廣為人知,在此不予贅述;氣閥的研究是一個(gè)古老的課題但也是一個(gè)永恒的課題,改進(jìn)氣閥的設(shè)計(jì)以提高壓縮機(jī)效率的研究永無止境也永有收獲。這方面的研究非常之多,從氣閥材料、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、結(jié)構(gòu)優(yōu)化到適用理論、測(cè)試方法等包羅萬象??傊?,關(guān)于壓縮機(jī)節(jié)能方面的研究已成為近年來制冷行業(yè)的一個(gè)首要熱點(diǎn)問題。限于篇幅,本文在此不作具體的專題討論。
近年來國(guó)內(nèi)的制冷壓縮機(jī)行業(yè)對(duì)產(chǎn)品的節(jié)能研究也給予了極大的關(guān)注。進(jìn)展較大的產(chǎn)品主要是冰箱壓縮機(jī)行業(yè)。在UNDP/GEF中國(guó)節(jié)能冰箱項(xiàng)目的推動(dòng)和支持下,無論是企業(yè)對(duì)節(jié)能產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)還是冰箱壓縮機(jī)的性能都產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)冰箱壓縮機(jī)產(chǎn)品的最高能效已達(dá)到1.95 左右。國(guó)內(nèi)的冰箱壓縮機(jī)企業(yè)采取了大量的技術(shù)措施諸如高效電機(jī)甚至同步電機(jī)、凹形氣閥、平面止推軸承、低粘度潤(rùn)滑油、新型吸氣消音器、降低摩擦損失等,取得了巨大的效果。主要的問題在于目前國(guó)內(nèi)企業(yè)缺乏自由技術(shù)、所采取的技術(shù)路線還以模仿為主,多數(shù)的企業(yè)對(duì)建立自己的技術(shù)基礎(chǔ)還無意識(shí)、也無興趣,制約了企業(yè)的技術(shù)發(fā)展能力。
相對(duì)于冰箱壓縮機(jī)行業(yè),國(guó)內(nèi)空調(diào)壓縮機(jī)的節(jié)能研究還顯得波瀾不驚、多年來壓縮機(jī)的效率沒有質(zhì)的變化,較大的市場(chǎng)需求使得大多數(shù)的空調(diào)壓縮機(jī)企業(yè)將精力集中在擴(kuò)大產(chǎn)能上。隨著國(guó)家對(duì)空調(diào)器能效水平要求的進(jìn)一步提高以及我國(guó)空調(diào)器出口各種隱患的逐步呈現(xiàn),國(guó)內(nèi)空調(diào)壓縮機(jī)企業(yè)的這種短視將無法適應(yīng)節(jié)能形勢(shì)發(fā)展的要求,也使企業(yè)的后續(xù)發(fā)展乏力。
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