Heutzutage verwenden immer mehr zivile und gewerbliche Kühlgeräte elektronische Expansionsventile, um das ursprüngliche thermische Expansionsventil zu ersetzen. Das elektronische Expansionsventil und das thermische Expansionsventil haben die gleiche grundsätzliche Verwendung, unterscheiden sich jedoch in der Leistung.

1. Einstellbereich

At present, the regulating range of thermal expansion valve is generally narrow. The heat pump unit should not only refrigeration, but also heating, and the ambient temperature range of the suitable occasions is from – 15 ℃ to + 43 ℃, and the corresponding refrigerant evaporation temperature will work in the range of – 25 ℃ – 5 ℃. In addition, if there are multiple compressors in the refrigeration circuit, the number of compressors in operation will change accordingly with the change of user load, resulting in dramatic change of refrigerant flow.

Daher ist ein einzelnes thermisches Expansionsventil für den Betrieb großer Wärmepumpeneinheiten bei weitem nicht geeignet. Gegenwärtig sind viele große Wärmepumpenprodukte mit einem einzigen Kreislauf und einem einzelnen Kompressor ausgestattet, und das Expansionsventilsystem mit unabhängigem Kühlmodus und Heizmodus wird übernommen, was die Komplexität und Herstellungskosten des Systems erhöht. Das elektronische Expansionsventil kann im Bereich von 15 % bis 100 % genau eingestellt werden.

Entsprechend dem aktuellen Nutzungseffekt kann ein einzelnes elektronisches Expansionsventil die Regelung der Wärmepumpeneinheit unter den oben genannten Bedingungen erfüllen. Der einstellbare Bereich kann entsprechend den Eigenschaften verschiedener Produkte eingestellt werden, was die Flexibilität erhöht.

2. Kontrolle der Überhitzung

(1) Überhitzungskontrollpunkt:

Beim thermischen Expansionsventil kann im Allgemeinen nur die Überhitzung am Verdampferausgang geregelt werden. Im halbgeschlossenen und vollständig geschlossenen Kompressorsystem kann der Kontrollpunkt nicht nur am Verdampferauslass, sondern auch am Kompressorsauganschluss eingestellt werden, wodurch die Saugüberhitzung des Kompressors gesteuert werden kann, um die Effizienz des Kompressors sicherzustellen.

(2) Überhitzungs-Einstellwert:

Bei thermischen Expansionsventilen wird der Überhitzungs-Einstellwert im Allgemeinen vom Hersteller im Herstellungsprozess festgelegt, normalerweise 5 ℃, 6 ℃ oder 8 ℃. Der Überhitzungsgrad des elektronischen Expansionsventils kann manuell entsprechend den unterschiedlichen Eigenschaften des Produkts eingestellt werden. Beispielsweise ist die Überhitzung des Verdampferauslasses auf 6 °C eingestellt, und die Überhitzung der Kompressoransaugung kann auf 15 °C eingestellt werden, was sehr flexibel ist.

(3) Stabilität der Überhitzungsregelung unter nicht standardmäßigen Betriebsbedingungen:

Die Überhitzungs-Einstellwerte des thermischen Expansionsventils werden alle unter Standardbedingungen eingestellt. Wenn das System jedoch vom Standardbetriebszustand abweicht, weicht die Überhitzung aufgrund der Eigenschaften des geladenen Arbeitsmediums mit der Änderung des Kondensationsdrucks vom eingestellten Wert ab, was nicht nur zu einer Verringerung der Systemeffizienz, sondern auch zu Schwankungen im System führt. Der Überhitzungsgrad des elektronischen Expansionsventils wird vom Regler künstlich eingestellt und der tatsächliche Überhitzungsgrad des Systems wird anhand der vom Sensor erfassten Parameter des Kontrollpunkts berechnet, sodass kein solches Problem besteht.

(4) Intelligenz der Systemregulierung:

Die Überhitzungsregelung des thermischen Expansionsventils basiert auf dem Zustand des aktuellen Regelpunkts, der durch die Eigenschaften des eingefüllten Arbeitsmediums bestimmt wird. Es kann den Änderungstrend des Systems nicht beurteilen. Die Steuerlogik des elektronischen Expansionsventils kann je nach Design und Herstellungseigenschaften verschiedener Produkte verschiedene intelligente Steuersysteme übernehmen. Es kann nicht nur den aktuellen Zustand des Systems anpassen, sondern auch die Eigenschaften des Systems anhand der Änderungsrate des Überhitzungsgrades und anderer Parameter unterscheiden. Die entsprechenden Steuerungsmethoden werden für unterschiedliche Systemänderungstrends übernommen. Daher sind seine Reaktionsgeschwindigkeit und seine Relevanz für Systemänderungen denen eines thermischen Expansionsventils überlegen.

3. Reaktionsgeschwindigkeit

Der Antrieb des thermischen Expansionsventils erfolgt unter Ausnutzung der thermischen Eigenschaften des füllenden Arbeitsmediums, sodass seine Öffnungs- und Schließeigenschaften wie folgt sind:

(1) Die Reaktionsempfindlichkeit und die Geschwindigkeit des Öffnens und Schließens sind langsam.

(2) Im Allgemeinen ist die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des thermischen Expansionsventils relativ konstant.

(3) Beim Anfahren des Geräts kommt es zu statischer Überhitzung. Die Überhitzung (SH) des thermischen Expansionsventils setzt sich aus statischer Überhitzung (SS) und Öffnungsüberhitzung (OS) zusammen. Aufgrund der statischen Überhitzung besteht die Tendenz, dass sich das Öffnen des thermischen Expansionsventils während des Startvorgangs verzögert.

Der Antriebsmodus des elektronischen Expansionsventils besteht darin, dass die Steuerung die vom Sensor erfassten Parameter berechnet, den Regelbefehl an die Antriebsplatine sendet und die Antriebsplatine das elektrische Signal an das elektronische Expansionsventil ausgibt, um die Wirkung des elektronischen Expansionsventils anzutreiben. Es dauert nur wenige Sekunden, bis das elektronische Expansionsventil von vollständig geschlossen auf vollständig geöffnet wechselt. Es verfügt über eine schnelle Reaktions- und Aktionsgeschwindigkeit und es gibt kein Phänomen der statischen Überhitzung. Darüber hinaus sind die Öffnungs- und Schließcharakteristik sowie die Geschwindigkeit manuell einstellbar, was besonders für den Einsatz von Wärmepumpenaggregaten mit stark schwankenden Betriebsbedingungen geeignet ist.

4. Vielfalt der Steuerfunktionen

Um eine Überlastung des Kompressors durch übermäßigen Kältemitteldruck und -fluss auf der Verdampfungsseite während der Erstinbetriebnahme des Geräts zu verhindern, ist das thermische Expansionsventil im Allgemeinen mit einer Wischfunktion ausgestattet, d. h. das Expansionsventil kann nur geöffnet werden, wenn der Verdampfungsdruck unter dem eingestellten Wert liegt. Allerdings ist seine Funktion im Vergleich zum elektronischen Expansionsventil immer noch eintönig.

Der Aufbau des elektronischen Expansionsventils kann als organische Kombination aus Drosselmechanismus und Magnetventil betrachtet werden und kann über die Steuerung angepasst werden. Daher zeigt es je nach Produkteigenschaften die Vielfältigkeit und Überlegenheit seiner Steuerfunktion unter den Bedingungen des Gerätestarts, Lastwechsels, Abtauens, Abschaltens und Fehlerschutzes. Beispielsweise kann das elektronische Expansionsventil zur Regulierung des Kältemittelflusses nicht nur den Verdampfer steuern, sondern auch zur Einstellung des Kondensators verwendet werden.

Wenn die Verdampfungsbedingungen dies zulassen und der Kondensationsdruck zu hoch ist, kann das Expansionsventil ordnungsgemäß geschlossen werden, um den Kältemittelfluss im System und die Kondensatorlast zu reduzieren, um den Kondensationsdruck zu reduzieren und einen effizienten und zuverlässigen Betrieb des Geräts zu gewährleisten.