电子膨胀阀的优势和发展趋势

　　0 前言

　　近十年来，热力膨胀阀已被广泛地应用于空调制冷和低温冷冻系统中。但随着技术的进步以及对能源的关注促使人们寻求一种新的膨胀阀，以解决节能、维护方便、整体控制等关键问题。特别是随着压缩机等变频技术的日益成熟，变频制冷装置受到消费者的喜爱，国内越来越多厂家开始生产变频制冷产品。以变频压缩机代替普通的定速压缩机，并在此基础上用电子膨胀阀代替传统的节流装置－毛细管或热力膨胀阀，可实现系统蒸发温度和蒸发器出口过热度的精确控制。

　　毛细管只能对流量做微小的调节，故比较适合于负荷较稳定的系统，在负荷变化大时，无法有效及时地改变制冷剂流量。热力膨胀阀的感温包有明显的延迟特性，难以配合压缩机排量对流量变化作出迅速而有效的反应，最终导致系统调节的振荡，造成机器运转不稳定，甚至损坏压缩机[1]。所以应该寻求新的手段来适应这种形势，而电子膨胀阀的最大特点就是流量调节的及时性，其响应压缩机排量改变是及时的。故今年来用于调节制冷剂流量的电子膨胀阀得以成功使用在各类制冷系统中，实现了制冷系统的状态控制，极好地解决了系统的舒适性和系统运行的节能性问题。

　　1 电子膨胀阀、毛细管及热力膨胀阀的选择

　　表 1 为电子膨胀阀、毛细管及热力膨胀阀调节特性的比较，可作为选择时的参考[2]。

　　电子膨胀阀对蒸发器出口过热度的控制比传统的热力膨胀阀优越得多，热力膨胀阀靠弹簧的预紧力设置某一蒸发温度下过热度的给定值（静态过热度）。受蒸发温度变化的影响，蒸发器流动阻力的影响，使它只在一个较窄的工况和负荷范围下才能实现较好的调节。如果匹配不好，或者工况和负荷变动太大，将影响系统的正常工作。另外，由于比例调节本身的特点所限，实际调节过程中的流量波动较大，而且过热控制精度差。电子膨胀阀调节时直接检测蒸发器出口真实过热度，信号传递快，调节反应迅速，阀本身也有很好的线性流量特性，而且便于进行集中控制。

　　2 电子膨胀阀与热力膨胀阀的比较

　　虽然热力膨胀阀与电子膨胀阀应用功能基本相同，并且热力膨胀阀的形式多种多样，但是在一些特殊的应用场合下电子膨胀阀与热力膨胀阀相比有不可比拟的优越性。

　　(1) 过热度控制精确性：热力膨胀阀的过热度设定值均为标准工况下的设置，而且由于充注工质的特性原因，当系统偏离标准工况时，其过热度往往会随着冷凝压力等的变化而偏离设定值，这不仅会造成系统效率的下降，而且会引起系统的波动。图 1 即为 Danfoss 型号为 TDEX8 的热力膨胀阀的静态过热度随冷凝压力的变化情况。电子膨胀阀的过热度是人为通过控制器设定的，系统的实际过热度是由传感器采集控制点的参数进行计算得到的，所以不产生此类问题。