Energy Efficient

变速驱动控制器 (°CCD)

压缩机是制冷设备的重要组成部分,可确保整个系统平稳高效地运行。作为任何机器的核心,压缩机的效率取决于所有组件的优化,包括电机类型、泵类型和变频器类型。

思科普的 Cool Capacity Drive 变频压缩机 (°CCD®)采用变速驱动技术,与固定转速的替代产品相比具有许多优势,主要是因为它们可以进行调整,以满足广泛的制冷需求。

主题摘要:

变速驱动压缩机和自适应排量变频器

就压缩机而言,变速驱动(VSD)控制与变频驱动(VFD)控制直流电机的方式几乎完全相同。不过,压缩机使用的是无刷永磁电机,效率更高,寿命更长。

这些压缩机中的变频器(变频驱动器)可产生三个相位,每个相位的频率完全可调,低于或高于电网中通常使用的 50/60 Hz 平均频率。当频率改变时,速度也随之改变,因此每分钟的转速也随之改变。例如,电子控制器可在 1000 转/分钟和 4000 转/分钟之间选择转速,但每个电动机械系统的转速都不同。此外,压缩机设定的转速也会改变其冷却能力。

一般来说,压缩机的制冷量通常与转速成线性比例。这意味着:当设定的转速范围为 1:4 时,设备的制冷量可能会降至 1:3.7 左右。具体制冷量的计算具有挑战性,因为每台设备都可能因设置的参数不同而不同。有了数据表来说明变速驱动压缩机在不同转速下的性能,工程师就可以找到最合适的转速和相关容量,以满足他们的应用要求。

除了压缩机的转速和容量设置外,了解相关的变频驱动(变频器)组件也很重要。就变频压缩机而言,变频器是一个小型电子装置,输入电压为 115/230 Vac(交流电压)。输入被转换成三相,效率高达 98%。

由于组件具有如此高的效率,这意味着使用变频压缩机开发的冰箱可以从降低能耗中获益。

在冰箱中使用带有变频器(变频驱动器)的变速压缩机,可以降低冷凝温度。此外,还可以在低负载率下使用较高的蒸发器温度。这意味着,当冰箱没有满负荷运转时,机器不需要那么辛苦地工作来保持物品的温度。与使用定速压缩机的冰箱相比,这可以节省 20% 到 40% 的能耗。

变频技术最重要的优势是适应能力强,从而实现高效率。

总之,变速驱动压缩机为工程师提供了更多的选择,使他们能够制造电子系统和产品。通过改变每台设备的设置,可以提高效率,使企业和客户都能从中受益,也就是说,应用变频器压缩机的初始投资可能略高,但运行成本和总拥有成本将大大降低。特别是在高价能源市场,投资回收期极短。

  • BD Nano 直流变速压缩机
  • DLV AC 变速压缩机
  • Secop NLV Variable Speed Compressor or R290
    NLV 交流变速压缩机
  • SLVE AC 变速压缩机

为什么选择思科普的自适应排量压缩机

自适应排量的优势

  • 更高的 t0 和更低的 tc 提高了系统效率 / 节能高达 40
  • 动态转速范围为 1:4
  • 可根据实际系统需求调节制冷量
  • 压缩机排量和尺寸更小
  • 转速低,噪音更低,最高可达 5 dB(A)
  • 适用于恶劣环境、不稳定电源和热带地区
  • 220-240 V 50-60 Hz 和 115 V 60 Hz 双频率
  • 12 至 24 V 和 48 V 直流电,用于移动冷却
  • R290 / R600a / R134a / R404A 型号可用于家用、商业应用和移动制冷(LBP/MBP)
  • HST 功能;压缩机启动时无需压力平衡
  • 不同市场使用相同类型的压缩机!

自适应排量的最大优点是降低能耗,这可以通过不同的方式实现。要实现这一目标,最简单、最高效、最经济的方法就是使用适应性强的压缩机。

目标

所有制冷设备设计的目标都是确定并优化基本功能,例如:最低成本、高性能和高效率、最小化压缩机尺寸以实现更大的机柜内部容积、低噪音水平以及在不同运行负荷下稳定的机柜温度。

概述

思科普自适应排量压缩机通过控制压缩机的电机速度,从而控制活塞的循环时间,可根据需要调节制冷量。测试表明,根据系统设计,能耗最多可降低 40%。平均噪音最高可降低 5 dB(A)。压缩机体积小,可提供更大的净使用空间。

节能替代方案

自适应排量的最大优点是降低能耗,这可以通过不同的方式实现。要实现这一目标,最简单、最高效、最经济的方法就是使用可调整排气量的压缩机。

 

压缩机效率 - 系统效率

思科普自适应排量压缩机的效率非常高。通过改变转速,它们还能提高系统效率。思科普自适应排量压缩机能够使冷凝和蒸发器温度达到最佳运行状态。

应用

压缩机的额定电压为 220-240 V 和 115 V,频率为 50/60 Hz;直流电压为 12-24 V 和 48 V,制冷剂为 R290 / R600a / R134a / R404A,蒸发温度为中低背压 (MPB/LBP),适用于轻型商用和家用电器。思科普自适应排量压缩机的启动性能非常高。启动时的实际电压范围可能高于定速压缩机。

  • Secop 变速驱动压缩机系列

设备设计

设备设计可影响节能优势;尤其是辅助消耗设备对节能影响很大。

整个设备的智能设计也可以提高系统效率,例如,在固定转速系统中全速运行的风扇装置、可调整容量的压缩机系统,都可以降低散热量。因此,需要使用较低的风扇转速来传递热负荷。

对于某些设备类型,设计必须稍作修改。例如,使用类似的毛细管,或可能使用与同一机柜中固定转速压缩机所用毛细管尺寸更小的毛细管。

带有两个不同温度隔间的机柜,在设计上使用一个蒸发器系统,应进行修改,使不同尺寸的蒸发器能够适应更长的运行时间。由于平均运行时间较长,必须重新调整制冷区和冷冻区的蒸发器尺寸比例。

如果热负荷发生变化,可以通过控制可调节容量的压缩机来使冷冻室的温度更加稳定。

对环境的影响

使用电子控制压缩机通常会对环境产生非常积极的影响。由于采用了高效的电机设计,向环境散热的情况会减少,这在许多地区会减少房间额外空调的费用。

此外,较低的压缩机转速还能降低对周围环境的声压,这对于住宅和商用压缩机来说非常重要。

如何选择合适的压缩机

压缩机转速的控制意味着压缩机的选择与标准压缩机不同。根据最大转速时的容量来选择压缩机型号。该容量将涵盖最高环境温度下的负载或拉低时的负载等。最大容量的选择类似于同一设备的标准定速压缩机的额定容量。

在正常循环运行期间,压缩机通常以最低转速运行,以提供最佳效率,而在高峰负荷运行期间则以最大容量运行。
这样做的好处是

  • 所需的压缩机排量较小
  • 在正常负荷条件下运行时间更长,蒸发温度更高,冷凝温度更低,压缩机效率更高。
    整体系统效率提高。
  • 更低的转速意味着更低的噪音
  • 在某些应用中,机柜温度更稳定
  • 配备 BD 变速压缩机的太阳能制冷系统
  • 配备北斗变速压缩机的箱式车
  • 带 SLV 变速压缩机的显示屏冷冻机

设计理念

电机

压缩机配备永磁转子(永磁电机)和 3 个相同的定子绕组。电子装置既可直接安装在压缩机上,也可安装在外部并控制永磁电机。

机械装置

所有其他组件均基于我们的传统压缩机类型或新开发的压缩机类型。

设计限制

为了确保压缩机的使用寿命,设备必须符合一定的设计标准。压缩机必须在最高环境温度和最低负载电压下的压力峰值期间正常启动和工作。在此峰值负载下,冷凝温度不得超过 70(R404A = 60)°C。在稳定运行条件下,冷凝温度不得超过 60 (R404A = 55)°C。这些限制与我们的定速压缩机系列相同,可确保对阀门、垫圈、油和电机绝缘的保护。

电子装置

可调容量压缩机电机采用电子控制。在没有完整的电子装置的情况下,不得尝试启动压缩机,这在相关压缩机型号的数据表中有所规定。电子装置具有内置过载保护和热保护功能。当该保护装置启动时,电子装置将保护压缩机电机和自身。此外,电子装置会在一定时间后自动重新启动压缩机。根据不同的压缩机设计,电子装置可为压缩机提供不同的启动扭矩、LST 或 HST 应用。

电源连接

主电源连接至控制器,并转化为可变直流电压,供应给可适应容量的压缩机。在电压不稳定的情况下,电子开关 "供电 "模式将满足压缩机的需要。这就避免了因电压不足而导致的启动问题。出于同样的原因,也无需投资额外的外部稳压器。此外,电子设备还包括欠压保护装置,当电源电压超出预先设定的工作范围时,它会切断电源。

编程软件 Tool4Cool®

Tool4Cool® 是一款独特的 PC 软件工具,可帮助您根据冷却系统精确配置 Secop 压缩机。通过基于微处理器的控制器,Tool4Cool® 可让您轻松访问所有参数。您可以更改、监控、下载或上传这些参数,以获得冷却系统的最佳性能。

  • BD 纳米系列控制器
  • BD 微型系列控制器
  • BD P 型外壳控制器
  • BD P-/T 外壳 101N07xx 系列控制器
  • BD T 型外壳 101N08xx 系列控制器
  • Secop 网关

确定正确的转速

根据所选型号的不同,思科普的容量控制压缩机具有不同的容量控制。

外部参考信号

如果客户希望使用自己的控制器控制压缩机容量,可以将参考信号连接到压缩机控制器。

0-5 伏信号

可将直流信号(0-5 伏)连接到压缩机控制器,范围从 0% 到 100%。为确保压缩机得到适当的润滑,电机转速将被向下限制。如果要求的压缩机容量小于最低转速,压缩机将在预先设定的时间内以最低转速进行 PWM(脉宽调制)控制。

频率信号

一个可变的方形频率信号可连接到控制器,代表从最低转速到最高转速的范围。思科普提供不同类型的压缩机控制器,有关频率控制的设计细节,请联系思科普。

标准机械恒温器控制或低压开/关信号(AEO)

压缩机以 "自适应控制 "模式进行控制,电子装置中的控制器通过使用内置的 AEO(自适应能量优化器)算法接管转速管理。该策略的目标是尽可能低的转速,使制冷系统正常工作,因为低制冷量时 COP 最高。

  • 接通电源后,压缩机的初始启动转速将在恒温器切入时达到较高转速。
  • 在随后的循环中,只要在规定的运行时间内达到恒温器的切断点,压缩机将以略低于前一循环的转速启动。
  • 如果无法在规定的运行时间内达到停机,压缩机转速将缓慢提高,直至达到最大转速。
  • 下一次切入将略低于上一次切出。

PI 控制

压缩机实际容量的确定基于一个集成的 PI 控制器,该控制器将实际机柜温度与参考温度进行比较。设定点与实际机柜温度之间的偏差越大,控制器适应压缩机容量的速度就越快。如果要求的压缩机容量低于最低转速,压缩机将在预先设定的时间内以最低转速进行 PWM(脉宽调制)控制。根据所要求的温度稳定性,可以修改周期时间。周期越短,温度控制越稳定。但是,启动和停止的次数会增加,在最坏的情况下,使用寿命会缩短,节能效果也会降低。根据不同的负载情况,可以调整 PI 控制器的设置,以提供更稳定的温度控制。

  • SLVE, NLV 2.第 105N49xx 代控制器
  • SLVE, NLV 2.第 105N49xx 代控制器
  • SLVE, NLV 2.第 105N49xx 代控制器
  • SLVE, NLV 2.第 105N48xx 代控制器
  • SLVE, NLV 2.第 105N48xx 代控制器
  • SLVE, NLV 2.第 105N48xx 代控制器

不同级别的功能

  • 集成恒温器
  • 报警恒温器
  • 显示温度读数和日常操作
  • 电气或热气除霜控制
  • 多达 5 个可自由编程的继电器,用于风扇、照明、警报、除霜等。
  • 通过 Modbus 进行远程监控
  • 基于 PC 的服务工具 (Tool4Cool®)

思科普白皮书