一、電子膨脹閥的介紹

電子膨脹閥是一種可按預設程式調節進入製冷裝置的製冷劑流量的節流元件。在一些負荷變化較劇烈或執行工況範圍較寬的場合，傳統的節流元件（如毛細管、熱力膨脹閥等）已不能滿足舒適性及節能方面的要求，電子膨脹閥結合壓縮機變容量技術已得到越來越廣泛的應用。

二、電子膨脹閥主要由四部分組成

轉子：相當於同步電機的轉子，其連線閥杆控制閥孔開度大小。

定子：相當於同步電子的定子；其將電能轉為磁場驅動轉子轉動。

閥針（芯）：其受轉子驅動，端部呈錐形，上下移動進行流量調節。

閥體：一般採用黃銅製造。

三、電子膨脹閥吸氣過熱度控制 ：

吸氣過熱度控制系統由電子膨脹閥、壓力感測器、溫度感測器、控制器組成，工作時，壓力感測器將蒸發器出口壓力P1、溫度感測器將壓縮機吸氣過熱度傳給控制器，控制器將訊號處理後，隨後輸出指令作用於電子膨脹主閥的步進電機，將閥開到需要的位置。電子膨脹閥吸氣過熱度控制製冷系統原理圖如下圖所示：

四、電子膨脹閥的優點：

電子膨脹閥從全閉到全開狀態用時僅需幾秒鐘，反應和動作速度快，開閉特性和速度均可人為設定；電子膨脹閥可在10%-100%的範圍內進行精確調節，且調節範圍可根據不同產品的特性進行設定。

五、各個部件的作用

電子膨脹閥：

負責根據接受到的脈衝訊號控制膨脹閥開度，保證適量的供液量和合適過熱度。

壓力感測器：

負責檢測蒸發壓力，並將蒸發壓力值轉變成4-20mA的電流訊號。

溫度感測器：

可以根據溫度的不同，其電阻值也不同。

控制器：

控制器是該系統的核心器件，作用類似於人體大腦。控制器可以接受壓力感測器送來的4－20mA電流訊號，和溫度感測器的電阻值訊號。根據這些訊號，透過內部的計算發出脈衝訊號來控制電子膨脹閥的開度，保證系統供液量和過熱度。正常運轉時，控制器顯示系統的實際過熱度。

六、安裝與焊接注意事項：

安裝電子膨脹閥時，應以閥體及線圈的斷面中心線為軸，且將線圈朝上。在對電子膨脹閥與過濾網焊接時，需對閥體進行冷卻保護，使閥主體溫度不超過120℃，並目防止雜質進入閥體內。

另外，火焰不要直對閥體，同時需向閥體內部充入氮氣，以防止產生氧化物。控制器的輸入電壓必須與線圈的指定電壓一致。

七、電子膨脹閥系統除錯

電子膨脹閥：安裝之前必須參考電子膨脹閥廠家的安裝指南。

控制器：按安裝指南連線對應電線，尤其注意電源符合要求。

壓力感測器：壓力介面最好在水平銅管的上方，以免雜質堵塞。

溫度感測器：

溫度感測器必須牢固的緊貼管壁，並用保溫層可靠包裹，同時使用卡篐固定。最好在管道中焊接盲管。溫度感測器應當僅僅感受吸氣溫度。溫度感測器的連線導線長度一般不得超過3米。

八、電子膨脹閥與熱力膨脹閥的效能比較

現在我們來講講電子膨脹閥和熱力膨脹閥的效能比較。

1、調節範圍

目前熱力膨脹閥調節範圍普遍較窄。而熱泵機組既要製冷，又兼顧制熱，且適用場合的環境溫度範圍從-15 ℃～ + 43 ℃，相對應的製冷劑蒸發溫度將在- 25 ℃～5 ℃範圍內工作。而且，若製冷迴路中存在多臺壓縮機的情況下，機組隨使用者負荷的變化，執行的壓縮機數量相應變化，造成製冷劑流量的劇烈變化。

因此，單個熱力膨脹閥遠遠無法勝任大型熱泵機組的執行工況。目前，眾多的大型熱泵產品均採用單迴路配備單臺壓縮機的設計系統，且採用製冷模式與制熱模式獨立的膨脹閥系統，這勢必將增加系統的複雜性和製造成本。而電子膨脹閥可在15 %～100 %的範圍內進行精確調節。

就目前使用效果來看，單個的電子膨脹閥即可滿足熱泵機組在上述工況情況下的調節。且該調節範圍可根據不同產品的特性進行設定，增加了靈活性。

2、過熱度的控制

（1）過熱度的控制點：對於熱力膨脹閥而言，一般只能控制蒸發器出口的過熱度。而電子膨脹閥則體現出其優越性，在半封閉及全封閉壓縮機系統中，其控制點不僅可以設在蒸發器出口，而且也可以設定在壓縮機吸氣口，即可控制壓縮機的吸氣過熱度，以保證壓縮機的效率。

（2） 過熱度的設定值：對於熱力膨脹閥，其過熱度設定值一般由製造廠家在製造過程中設定，通常為5 ℃、6 ℃或8 ℃。而電子膨脹閥的過熱度可根據產品的不同特性進行人為設定，如蒸發器出口過熱度設為6 ℃，壓縮機吸氣過熱度則可設定為15 ℃，十分靈活。

（3） 非標準工況下過熱度控制的穩定性：熱力膨脹閥的過熱度設定值均為標準工況下的設定，而由於充注工質的特性原因，當系統偏離標準工況時，其過熱度往往會隨著冷凝壓力等的變化而偏離設定值，這不僅會造成系統效率的下降，而且會引起系統的波動性。而電子膨脹閥的過熱度是透過控制器人為設定的，系統的實際過熱度是由感測器採集控制點的引數進行計算得到的，所以不產生此類問題。

（4） 系統調節的智慧性：熱力膨脹閥對於過熱度的控制是基於目前控制點的狀態，由充注工質的特性所決定，它無法對系統的變化趨勢作出判斷。而電子膨脹閥的控制邏輯可根據不同產品的設計和製造特性，採用各類智慧控制系統，它不僅可以對系統目前的狀態進行調節，而且可根據過熱度的變化率等引數對系統的特性進行判別，針對不同的系統變化趨勢採用相應的控制手段。因此其對於系統變化的反應速度和針對性較之熱力的膨脹閥優越。

3、反應速度

熱力膨脹閥的驅動是利用了充注工質的熱力特性，因此，其開閉性具有以下特點：

（1） 反應的靈敏性和開閉動作的速度較慢。

（2） 一般而言，熱力膨脹閥的開啟與關閉的速度相對一致 。

（3） 在機組啟動過程，存在靜態過熱度。熱力膨脹閥的過熱度（SH） 由靜態過熱度（SS）和開啟過熱度（OS） 組成，由於靜態過熱度的存在，會產生在啟動過程中膨脹閥開啟的延遲傾向。

而電子膨脹閥的驅動方式是控制器透過對感測器採集得到的引數進行計算，向驅動板發出調節指令，由驅動板向電子膨脹閥輸出電訊號，驅電子膨脹閥的動作。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。

4、控制功能的多樣性

為防止機組在初始啟動時，蒸發側的製冷劑壓力和流量過大，引起壓縮機過載，一般熱力膨脹閥均設有MOP 功能，即蒸發壓力只有在低於設定值時，膨脹閥才打開。但其功能與電子膨脹閥相比，仍顯得較為單調。

電子膨脹閥在結構上可視作為節流機構與電磁閥的有機結合，且透過控制器進行調節，因此根據不同的產品特性，在機組啟動、負載變化、除霜、停機以及故障保護等情況下體現出其控制功能上的多樣性和優越性。例如：電子膨脹閥對製冷劑流量的調節除了可以控制蒸發器外，還可以用來調節冷凝器。

當蒸發工況允許的情況下，若冷凝壓力過高，可以適當關閉膨脹閥，減少系統中製冷劑的流量，降低冷凝器負荷，從而降低冷凝壓力，實現機組的高效和可靠執行。

想了解更多精彩內容，快來關注製冷資訊