电冰箱制冷系统匹配条件对压缩机性能的影响

冰箱型号耗电量压缩机性能参数（GB/T9098比值型号制冷量W输人功率W运行电流A在冰箱制冷系统管路上布置热电偶测得稳定运行时的温度状态为：环境温度t蒸发温度t冷凝温度1c过冷温度吸气温度11电压由此可以看出，冰箱匹配工况与压缩机测试工况是不相同的，工况条件的变化必然会导致了压缩机的性能参数发生差异，其影响程度的大小，将通过试验测试的方法得到结论，以此来推断影响冰箱能耗发生差异的程度。

2压缩机变工况下的性能变化分别以一台压缩机和装配此压缩机后的冰箱系统为研究对象，研究工况变化对压缩机性能的影响，按照国家标准测试的压缩机试验结果为：型号制冷剂工质制冷量W输人功率W运行电流A将此台压缩机接人压缩机制冷量测试台，考察压缩机的制冷量、C.O.P、输人功率、运行电流随工况条件变化的曲线，以下为试验结果曲线图。

2.1蒸发温度及冷凝温度变化对压缩机性能的影响（横轴为蒸发温度，小图框内为冷凝温度）2.1.1制冷量变化曲线（）2.1.2输人功率变化曲线（）2.1.3COP变化曲线（）2.1.4电流变化曲线（）2.2压缩机周围环境温度及运行电压对压缩机性能的影响（横轴为运行电压，小图框内为环境温度）2.2.1制冷量变化曲线（）2.2.2输人功率变化曲线（）2.3吸、排气流动阻力及过热度对压缩机性能的影响对压缩机的系统组成分析后，列简图如。

由此建立一个简化的压缩机物理模型如0.利用热力学及流体力学的原理建立热力学数值方程进行模拟计算，计算表明：吸气过热度对压缩机性能系数影响最大，吸气过热度每增加1弋。性能系数降低3%左右，吸气压差每增加2KPa，性能系数降低0.8%左右；排气压差对性能系数的影响较小，排气压差每增加15KPa，性能系数0.4%左右，从总体上对冰箱的性能影响较小。

压缩机的制冷量、输人功率、性能系数（C.O.P）及运行电流均随着蒸发温度或冷凝温度的上升而上升，相比较而言，蒸发温度的影响程度远大于冷凝温度的影响程度，提篼蒸发温度将有利于冰箱的节能；因此，在冰箱的系统匹配中，尽可能地提高蒸发温度和降低冷凝温度是优化匹配的方向。

3实际冰箱制冷工况的变化冰箱制冷系统设计完成后，即着手进行压缩机-制冷系统批匹配，在匹配过程中一般情况下改动毛细管长度和制冷剂充灌量，而两者恰恰又是制冷系统中难以计算的两个参数。由于冰箱系统是一个相互影响的系统，两者的变化对冰箱整体系统的蒸发压力和冷凝压力有着直接的影响，进而影响压缩机的性能。通过上述测试后的压缩机的装配冰箱的试验，探寻制冷循环条件变化后压缩机性能的变化。

将试验用压缩机装人冰箱后，布置测试探头和压力表，在实际冰箱封闭系统条件，测试出不同长度、不同灌注量的冰箱系统压力随时间变化曲线，以及压缩机输人功率的变化曲线。

冰箱制冷系统及测试用结构简图如1：1冰箱制冷系统结构示意简图通过分别调整毛细管的长度和制冷剂充注量测试蒸发压力和冷凝压力（R134a的蒸发和冷凝在两相区为定温），结合冷量台测试得到的压缩机变工况曲线，可以推测到压缩机的各个性能参数的变化，以下为试验冰箱一个开停周期的变化曲线2、13：B12制冷剂充注量为定值，冷》压力、蒸发压力、压《机输入功芈随时间的交化曲线；其中：毛切管长度：Li=2000m 3毛细管为定值，冷凝压力、蒸发压力、压缩机输入功率随时间的变化曲线；从图中可以观察到，随着毛细管长度的增加，蒸发压力逐渐降低，冷凝压力则逐渐增大，这主要是由于毛细管长度增加，流动阻力增太，使得制冷机由冷凝器到蒸发器的流动变得较为困难，从而通过毛细管的质量流量减少，这就使蒸发器内工质积存减少，蒸发压力下降；而冷凝器内工质增多，冷凝压力上升，当整个系统重新平衡后，即完成了工质压力的再分配过程，从图中曲线还可以发现：随着毛细管长度的变化，压缩机运行时间长短的变化也很显著，压缩机运行时间在某一长度有一个最小值。冰箱的日能耗与压缩机的输人功率和开机的时间乘积成正比（耗功等于压缩机的功率与时间的积分），由于工况的改变了压缩机制冷量发生变化，冰箱达到停机的时间也发生变化，从图丨2右1虽然曲线3的输人功率并非最小，但与时间坐标轴的面积为最小。

将冰箱进行24小时耗电量测试，实际耗电量和制冷剂充注量之间存在如4所示的变化关系：制冷剂充注量4制冷剂充注量-冰箱曰耗电量变化曲线在每一根毛细管长度下，随着充灌量有小变大，能耗先逐渐降低，当达到一个最低值后，能耗又开始缓慢变大，分析原因如下：当制冷剂充灌量很小时，系统内部的制冷剂流量减少，同时系统蒸发压力与冷凝压力降低，压缩机运行功率变小，但此时蒸发器的传热量严重不足，蒸发器换热面积不能得到充分的利用，从而箱体内温度不容易降下来，使压缩机运行时间增加，于是使得综合效果使冰箱能耗增加；反过来，当制冷剂充灌量过多时，瞬时功率增加，虽然系统开机时间有所缩短，但综合起来能耗的变化趋势却是逐渐增大的。所以，系统能耗对制冷剂的充灌量而言，有一个最小值。对于不同长度的毛细管，上述能使能耗达到最小值的充灌量也不一样，当毛细管长度增加时，最小值向充灌量大的方向偏移，当毛细管长度减少时，最小值向充灌量小的方向偏移；毛细管加长后，系统的正常运行要由充灌量的添加来补偿。

压缩机性能的优劣对冰箱的性能有很大的影响，而制冷系统的参数的变化，会带来诸如冷凝器和蒸发器换热条件、蒸发温度及冷凝温度的变化，这些变化都综合的通过压缩机的性能参数的变化反映冰箱能耗这一重要的影响上。