半封闭活塞式制冷压缩机电效率的比较

摘要：本文对采用R22用于中、低温的SANYO和BITZER半封闭活塞式制冷压缩机的电效率进行了分析和对比，为采用R22用于中、低温的半封闭活塞式制冷压缩机的设计、校核和计算提供了依据。

一、前言

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在各种类型制冷压缩机中，活塞式压缩机是问世最早、至今还广为应用的一种机型，这无疑是因为它具有一系列其他类型压缩机所不及的优点：

1、能适应较广阔的压力范围和制冷量要求;

2、热效率较高，单位耗电量较少，特别是气阀的存在使偏离设计工况运行时更为明显;

3、对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工比较容易，造价比较低廉;

4、技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验;

5、装置系统比较简单;

活塞式压缩机的上述优点使它在各种制冷空调装置，特别在中、小冷量范围内，成为制冷机中应用最广、生产批量最大的一种机型。

而半封闭式压缩机既保持了开启式压缩机易于拆卸、修理的优点，同时又取消了轴封装置，改善了密封情况，机组更加结构紧凑，噪声低，当用吸入的低温工质冷却电动机时，有利于机器的小型轻量化。

目前采用R22用于中、低温的半封闭活塞式制冷压缩机广泛应用于冷库、冷藏运输、冷冻加工、陈列柜和厨房冰箱等场合。但有关半封闭活塞式制冷压缩机的研究还比较少，尤其对电效率方面的研究和分析就更少，本文在这方面进行了一些工作。

二、压缩机特点

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SANYO半封闭活塞式制冷压缩机所用工质为R22，蒸发温度范围-40℃～-5℃，冷凝温度30℃～54.4℃，排气温度130℃以下，吸气温度18℃以下，采用空气冷却电机壳外壁。SANYO半封闭压缩机体积效率高，冷却性能优异，无需喷液冷却仅靠风冷，噪音低，振动少，加工技术高，可靠性好。

BITZER半封闭活塞式制冷压缩机采用R22、R134a、R404a、R507为工质，可用于空调、中温和低温冷却，蒸发温度范围-50℃～15℃，采用风机附加冷却(低温时喷液冷却)。BITZER半封闭活塞式制冷压缩机采用高质量材料和零件，结构可靠耐用，加大铁芯电机，制冷量大，制冷系数高，运行范围广。

三、电效率对比

电效率ηel是等熵理论功率Pts与电功率Pel之比，即：

ηel=Pts/Pel

它是用以评定电动机输入功率利用的完善程度。

对于封闭式制冷压缩机，其电动机转子直接装在压缩机的主轴上，所以其电效率为：

ηel=ηiηmηmo

式中：ηmo-电动机效率

ηm-机械效率

ηi-压缩机指示效率

本文根据已有的压缩机制冷量、输入功率、结构参数和测试工况，经过计算求出SANYO和BITZER半封闭活塞式制冷压缩机在不同温度和不同冷量时电效率，并对二者进行对比。图中t0为蒸发温度，tk为冷凝温度，对比的压缩机，SANYO有三种，型号分别为：C-L15M8H ，C-L28M8G和C-L55M8E;而BITZER也有三种，型号分别为2HC-1.2，2EL-2.2和2N-5.2，二者对应压缩机冷量比较接近。

如图1至图4为SANYO和BITZER半封闭压缩机在不同冷量时，同一厂家，电效率随蒸发温度的变化关系。由图可知，同一生产厂家，同一压缩机在不同冷凝温度时，电效率随蒸发温度变化并不相同;而同一生产厂家，在相同冷凝温度下，不同冷量压缩机，电效率随蒸发温度变化相差较大。从图1至图4可知，绝大多数压缩机，在t0≥-20℃以后，电效率随蒸发温度变化较小，即基本趋向稳定值;而在t0<-20℃时，随蒸发温度下降，电效率下降，但各压缩机变化大小不同。从实验数据看，并非压缩机制冷量大，其电效率就高;而冷凝温度变化，似乎对电效率影响不大。