文章编号:ISS N1005-9180(2004)03-0037-04Ξ
电子膨胀阀在变频一拖多空调系统中的应用
庄 嵘，叶竞春，尹翔天同盛祥羊肉泡馍
(珠海市格力电器股份有限公司家用空调研究所，广东珠海519070)
[摘要]本文介绍了电子膨胀阀在变频一拖多空调(主要以变频一拖三空调为例)系统中的除霜控制、压缩机排气温度控制以及实现系统快速制冷、快速制热目标中的应用与所起的作用，阐述了在变频一拖多空调系统中应用电子膨胀阀所具有的多项优点。
[关键词]电子膨胀阀，变频一拖多空调系统，快速制冷，快速制热
[中图分类号]T M92511;TK32 [文献标识码]B
Application of E lectronic Expansion V alve on
I nverter Multi-split air Conditioner
ZH UANG R ong,YE Jing-chun,YI N X iang-tian
争先恐后打一字>脑部核磁共振
(Air C onditioner Academy of Zhuhai G ree E lectric Appliance C o1,Ltd1,Zhuhai,China519070) Abstract:This article introduces the application and effect of electronic expansion valve on the inverter multi-split air conditioner′s defrost control,discharge pipe temperature control and rapid cooling and heating,exemplified by the multi -three-split air conditioner1It describes many advantages of electronic expansion valve on the inverter multi-split air conditioner1
K eyw ords:E lectronic expansion valve,Inverter multi-split air conditioner,rapid cooling and heating
1 前言
传统的空调是一般由一台室内机和一台室外机构成，采用毛细管作为节流元件，只能满足一个房间的使用要求，而变频一拖多空调是由一台室外机驱动多台室内机，可以实现多个室内机系统同时或部分工作，能同时满足多个房间的不同需求，实现舒适性和低能耗的完美结合。变频一拖多空调是采用了变频技术的一拖多空调，具有高效、节能、舒适等优点，而且很好地适应了如今家居建筑对空调安装位置的限制，越来越受到了消费者的青睐。
新型制冷节流机构———电子膨胀阀采用微电脑程序控制调节不同室内机的制冷剂流量，以及蒸发温度或冷凝温度等参数，从而能很好地根据环境温度的变化及压缩机频率的改变做出相应的调整，共有480级的调节范围(以某品牌电子膨胀阀为例)，保证了空调器始终运行在最佳的状态。我们利用电子膨
胀阀优良的流量调节特性，极好的适应了变频一拖多系统制冷能力的各种变化要求，使其在变频一拖多系统中的应用取得了良好的效果，而且对空调系统的除霜控制，排气温度控制，快速制冷，快速制热带来了新的思路和方法。
2 电子膨胀阀的工作原理
节流机构作为制冷系统中冷媒的流量调节元件，对空调的运行特性有重要的影响。改善它的控制特性使与系统其它部件良好匹配并适应装置的工况和负荷要求，是制冷界一直关注的问题。变频技术应用于空调系统能够高效节能是由于其可以根据负荷的变化随时对压缩机实行无级能量调节。但在这种情况下，也同时要求制冷剂流量的调节必须范围宽、调节反应快，电子膨胀阀很好的适应了上述
Ξ收稿日期:2004-1-5
的要求。
电子膨胀阀有电磁式和电动式两类，电动式又分为直动型和减速型。目前变频一拖多空调系统广泛使用的是直动型电子膨胀阀，因此本文仅对直动型电子膨胀阀的工作原理进行介绍
。当控制电路产生的脉冲电压作用到电机定子上时，永久磁铁制成的电机转子转动，通过螺纹的作用，使转子的旋转运动转变为阀针的上、下运动，从而调节阀针的开度，进而调节制冷剂的流量。图
1(a )、(b )分别是直动型电子膨胀阀的结构和流量特性[1]。
(a )电动式电子膨胀阀(直动型)
1-转子;2-
线圈;3-入口;4-阀杆;5-阀针;6-出口
(b )直动型电动式电子膨胀阀的流量qv (DK V 型)
图1 电子膨胀阀
3 电子膨胀阀的应用
咖喱土豆鸡块311 电子膨胀阀在变频一拖三系统除霜控制中的
应用包菜回锅肉
热泵空调在制热运行时，若室外温度很低，室外机热交换器表面会结霜，造成换热能力下降，因此必须定期除霜。传统的热泵型空调器，一般只采
用简单的四通电子阀换向，利用热气化霜。但这种除霜方式存在的问题是：在压缩机不变或者减小工作能力的条件下，除霜时冷凝温度降低，蒸发温度也降低，因而排热不足、除霜时间较长；在除霜运行时不能向室内供热，甚至还要消耗热量，由于室内热交换器温度下降很多(其温度低达-20～-30℃
)，除霜时要从室内吸收大量的热能，使室温下降较多(达5～6℃
)
。转入供暖运行时，室温回升时间拉长，这对能耗和房间的舒适性都是不利的。在变频一拖多系统可以对这一传统的除霜方式加以革新，形成一种新的除霜方式，即采用电子膨
胀阀与压缩机变频调速配合的除霜方法。虽然不同机型在除霜控制的具体实施上有点差异，但共同的是使除霜快速，并把除霜对室温的影响(使室温下降)减到最小，提高了房间的舒适感。变频一拖三空调器的系统组成如图2所示。
1-变频压缩机;2-四通阀;3-室外热交换器4-电子膨胀阀;5-室内热交换器;6-气液分离器
图2 变频一拖三系统图
下面具体讨论如何使用电子膨胀阀与压缩机变
频及室内、外风扇控制配合除霜。因为电子膨胀阀流量随脉冲数增加而增加，故可以控制系统中制冷剂的流量。用两个温度传感器分别检测变频一拖三系统的室外环境温度T a 和室外热交换器的温度
T o ，根据这两者的温差做出变频一拖三系统是否结
霜的判断，结霜的判断条件如图3所示。
舒伯
除霜时四通阀换向，制冷剂转换成制冷运行的流动方向，变频压缩机高速运行，运行居室和非运行居室的电子膨胀阀都调整到合适的开度，同时室外机风扇关闭、室内机风扇停止运行
。这种除霜的综合控制过程如图4所示。
图3 除霜判断条件
图4 除霜综合过程
除霜时制冷剂的系统循环如图2所示。压缩机的高温排气先直接进入室外换热器排热除霜，由于
排气温度较高，故能很快就把室外机的结霜化完。经电子膨胀阀适度调节后以较低的压力进入三个室内机，在室内换热器吸收少量的热量，由于室内机风扇停止工作，故从室内带走的热量较少，对室内的温度影响不大。然后进入压缩机，再经压缩完成
循环。变频一拖三空调系统利用了变频压缩机的高
频运转和电子膨胀阀的开度配合，维持了较高的冷凝温度和冷媒流量，使结霜能快速化完。尤其是在系统部分负荷(只开一台或两台室内机)运行时，将原先维持在30开度(为了防止室内换热器的局部高温)的非运行居室电子膨胀阀增大到适当开度，提高冷媒流量，使化霜时间更短。化霜结束后，室内外风机重新投入运行，四通阀、压缩机和运行居室的电子膨胀阀重新进入制热运行状态，而非运行居室的电子膨胀阀重新关闭为30开度。变频一拖三空调系统采用上述除霜方式，可以实现快速热气除霜。虽然除霜期间压缩机功率有所增加，但由于除霜时间短、室内温度降低不多，因此节省了除霜的总能耗，提高了舒适度，突出了变频空调的一大优点。
312 电子膨胀阀在变频一拖三空调系统的压缩机
排气温度控制中的应用
在空调系统运行时，如果压缩机排气温度过高会造成制冷剂分解、润滑油变质、结焦、电机绕组绝缘
性能下降、影响压缩机寿命和工作可靠性。控制压缩机排气温度的传统办法是采用注液冷却、气缸外部冷却、或者设排气温度保护等。注液冷却要牺牲冷量，外部冷却使压缩机结构复杂，排气温度保护使压缩机故障性停机频繁，上述方法都不够经济[2]。
变频一拖三空调系统采用电子膨胀阀开度调节和压缩机频率改变的配合，实现对压缩机排气温度的控制。在排气管上安装排气感温包，当排气温度高到警戒值时，先降频，然后检测排气温度，如果还过高，则增加运行居室电子膨胀阀的开度，增大系统中制冷剂的循环量，冷却进气，使压缩机得到冷却，如此循环，从而控制压缩机排气温度在设定范围内而不会过高。
同样，尤其在系统部分负荷运行时，电子膨胀阀调节的冷媒流量范围更大，效果更佳。这样既可以提高系统工作的可靠性，还可以节省电耗。在实际运行中取得了较好的效果。313 电子膨胀阀在实现系统快速制冷，快速制热中的应用
快速制冷、快速制热一直是变频空调的一大突出优点，变频一拖多系统同样将这一优点贯彻到运
行的全过程。
变频一拖三空调系统利用压缩机启动时期的高频运转和电子膨胀阀开度相配合，实现初始运行时期的快速制冷，快速制热。而它的特点还在于系统
负荷逐步增加时，使刚投入运行室内机的制冷或制热能力迅速增加，因而房间温度下降或上升更快，用户感觉更明显
。具体压缩机和电子膨胀阀的控制方法如图5所示。
图5 压缩机和电子膨胀阀的控制方法
增加变频压缩机的运转频率，同时减小运行居藕的家常做法
室的电子膨胀阀开度,
而且将非运行居室电子膨胀阀开度初始值定为30度以上，实现冷媒和冷热量向刚投入运行室内机房间的倾斜分配。经过这一段时间运行后，各室内机的电子膨胀阀再进入各自的过热度模糊控制。通过以上变频压缩机频率的增加和各室内机电子膨胀阀开度调节的配合，使房间温度达到设定温度时间更短，系统更早进入低频运行状态，因而空调系统的舒适性和节能效果更理想。
4 结论
综上所述，电子膨胀阀是变频一拖多空调系统
的关键节流元件。它响应快、调节范围宽，可以按预设的各种复杂调节规律动作，获得很好的调节品质，使系统变负荷运行特性大为改善。
电子膨胀阀在变频一拖三及变频一拖多空调系统中的使用，对提高性能、可靠性和控制水平都具有重要的作用。
5 参考文献
[1]田怀璋，朱瑞琪，刘星1电子膨胀阀技术综述[J ]流体工程,2000(7):1～5
[2]
田怀璋、朱瑞琪1电子膨胀阀在制冷装置控制中的应用,[J ]流体工程,2000(8):2～3
———〔简讯〕———
杨贵妃安禄山空调能效新标准年内实施
据中国家电协会介绍,《房间空调器能源效率限定值及能效等级标准》已完成征求意见稿，争取年内出台。据了解，目前空调耗电已占据我国电力负荷特别是高峰负荷的较大比重，在北京地区约占40%。因此，空调节电潜力很大，提高空调的能源效率，对于电力削峰填谷，缓解电力瓶颈制约具有重要的意义。
据悉，新标准中将空调器的实际能效划分为5个等级,1级能效最高。能效等级的划分，便于消费者识别产品的能效水平。空调能效的最低标准由213提高到
216，相当于大大提高了空调器的市场准入门槛。能源
效率限定值是强制执行标准，达不到最低能效标准的产品将被淘汰出局。
———(特约通讯员费人杰报道)
