滚动活塞压缩机的发展趋势随着世界能源的紧缺和保护环境的呼声越来越高,人们对家用电器中占有重要地位的空调器提出了节能、降低对环境直接或间接污染等要求。为了适应节能降耗的舒适性要求,滚动活塞压缩机将不断改进其性能,向高效节能、保护环境、低躁声和智能控制方向发展。
(1)开发绿色环保机根据《蒙特利尔议定书》缔约国第七次会议,发展中国家将于2010年停止使用CFC:工质,而HCFC8也将于2030年全面禁用。因此,国内外的冷冻空调工作者进行了大量的CFCs以及HCFC工质替代试验研究,但迄今为止尚未找到一种纯工质能在热力性质、毒性、溶油等方面与CFCs或HCFCs工质相媲美。其中,一些较有前途的工质(如R407C、R410A)属于非共沸混合工质,不但价格昂贵,而且必须严格防止泄漏;另外最重要的一点就是其工质热力性质等综合性能较CFC&以及HCFCs工质降低,这一点降低
(哪怕1%)也将给广泛使用的标准制冷机配置带来诸多的问题,并消耗无数的电力资源,而要将其提高半个百分点也是异常困推和需要大量试验工作的。
目前,利用R407C和R410A制冷剂的滚动活塞压缩机已投入市场,但是其热力性能的计算、新型润滑油的开发、新制冷剂与润滑油的相溶性等都有待于进一步完善。
(2)变频滚动活塞压缩机的发展对于变频式压缩机,由于它可以提高空调器和热泵的季节能效比及热舒适性,并使压缩机容量随负荷的变化而具有较大的变化能力,因此近年来在国外发展速度很快。目前,定额压缩机转速一般是2850r/mi山,而变频对压缩机性能要求更高。变频压缩机要解决高转速时的轴承负荷问题、摩擦和磨损问题、寿命问题以及低转速的振动和油供给问题,要求动平衡更好,因而对压缩机的设计和制造提出了更高要求。变频压缩机一般用双缸滚动活塞居多。
变频式滚动活塞压缩机未来的研究方向可考虑从以下几方面进行:
①建立包括压缩机泵体、电动机和系统在内的模块化计算机过程模拟程序,完成起动、变速等非稳态热力和动力过程的计算。
②通过模拟和仿真,进行压缩机相关零部件参数设计和改善。
③通过压缩机的润滑状态和磨耗特性分析,进行磨损过程仿真,提供材料选配的原则和延长寿命的措施,建立基于磨损的压缩机寿命设计方法。
④通过压缩机的动力学和排气的流动分析及声压分析,对压缩机消声器、共鸣室的改善及气路通道进行改进。
(3)开发具有制冷量调节的压缩机常规的滚动活塞压缩机均不具备制冷量调节的功能。近年来,在滚动活塞压缩机上设计了制冷量调节机构,即在气缸上分别开有多个回气孔,通过阀门与吸气腔相通,其制冷量可在10%~100%范围内调节。
结论:
为了满足日益增加的舒适性要求,制冷空调业将不断向前发展,而高效节能、保护环境、无级调速、低噪声和全智能化控制是未来家用空调压缩机的发展方向,也是滚动活塞压缩机的发展关键。可以预见的是,随着滚动活塞压缩机研究的不断深人和加工精度的提高,今后在小型家用空调中的应用会越来越广泛。