簡介
形式
人們對電子膨脹閥的研究和開發主要針對的是電磁式膨脹閥和電動式膨脹閥。電磁式膨脹閥在電磁線圈通電前,針閥處於打開位置;由線圈上施加的電壓控制針閥開度的大小,從而調節膨脹閥的流量。該閥動作回響快,但在製冷系統工作時一直需要供電。
構成
從控制實現的角度來看,電子膨脹閥由控制器、執行器和感測器 3 部分構成,通常所說的電子膨脹閥大多僅指執行器,即可控驅動裝置和閥體,實際上僅有這一部分是無法完成控制功能的。電子膨脹閥控制器的核心硬體為單片機,如控制器同時要完成壓縮機及風機的變頻等控制功能,一般採用多機級連的形式。電子膨脹閥的感測器通常採用熱電偶或熱電阻。
電子膨脹閥作為一種新型的控制元件,早已經突破了節流機構的概念,它是製冷系統智慧型化的重要環節,也是製冷系統最佳化得以真正實現的重要手段和保證,也是製冷系統機電一體的象徵,已經被套用在越來越多的領域中。由於電子膨脹閥的採用,突破了以前在空調機組設計過程中存在的某種系統屈從熱力膨脹閥的觀念,進入膨脹閥為系統最佳化服務的新境界,對於製冷行業的發展起著重要的作用。
發展趨勢
隨著微機控制技術的崛起,機電一體化已成為製冷系統發展的新趨勢。電子膨脹閥照比熱力膨脹閥已由原來的機械式控制向電腦式控制發展,充分體現了機電一體化的發展趨勢。在家用空調領域,電子膨脹閥和變頻壓縮機組成的系統已取得了很好的效果,其原理就是將電子膨脹閥大範圍的流量調節特性與變頻壓縮機的變頻特性結合起來。
相對優勢
適用溫度低
對於熱力膨脹閥,當環境溫度較低,其感溫包內部的感溫介質的壓力變化大大減小,嚴重影響了調節性能。而對於電子膨脹閥,其感溫部件為熱電偶或熱電阻,它們在低溫下同樣能準確反應出過熱度的變化。因此,在冷藏庫的凍結間等低溫環境中,電子膨脹閥也能提供較好的流量調節。
過熱度設定值可調
只需改變一下控制程式中的原始碼,就可改變過熱度的設定值。完全不像熱力膨脹閥那樣要進入冷庫當中,現場調節彈簧的預緊力來改變過熱度的設定值,對電子膨脹閥的調節作用可以徹底實現遠距離控制,並且電子膨脹閥可根據不同需要靈活調整過熱度以減小蒸發器表面和冷藏庫內環境之間的溫差,從而減少蒸發器表面的結霜,這樣一來,既提高了冷凍能力,同時也可以降低食品的乾耗。
可起到節能的作用
對於冷藏庫製冷系統停機期間如使高低壓側連通,則會產生所謂工質遷移現象, 即冷凝器中的常溫高壓液體將逐漸流入蒸發器,使蒸發器的溫度壓力都升高。再次開機時,要重新建立壓差也需要消耗壓縮機額外一部分能量。反之,若在停機期間切斷高低壓側, 這雖然維持了蒸發器的低溫低壓,但再次啟動時,壓縮機屬於帶載啟動,電流衝擊大,也會增加能量的損失。但若是採用電子膨脹閥就會解決上述問題。具體做法是:停機時令膨脹閥全關,防止冷凝器的高溫液體流入蒸發器,造成再次啟動時的能量損失。開機前,將膨脹閥全開,使系統高低壓側平衡,然後開機。這樣既實現了輕載啟動,又減少了停機中的熱損失。另外,採用電子膨脹閥可以縮短凍結時間,電子膨脹閥在凍結全過程中能做到負荷與冷量平衡,凍結效率可以得到提高,凍結時間比熱力膨脹閥也可縮短10%,同時也就減少了壓縮機的能耗。採用電子膨脹閥控制壓縮機排氣溫度可以防止因排氣溫度的升高對系統性能產生的不利影響, 同時又可省去專設的安全保護器,節約成本,節省電耗約6%。
驅動方式
電子膨脹閥的驅動方式是控制器通過對感測器採集得到的參數進行計
算,向驅動板發出調節指令,由驅動板向電子膨脹閥輸出電信號,驅動電子膨脹閥的動作。電子膨脹閥從全閉到全開狀態其用時僅需幾秒鐘,反應和動作速度快,不存在靜態過熱度現象,且開閉特性和速度均可人為設定, 尤其適合於工況波動劇烈的熱泵機組的使用。