Comparison Between Electronic Expansion Valve and Thermal Expansion Valve
Now more and more civil and commercial refrigeration equipment use electronic expansion valve to replace the original thermal expansion valve. The electronic expansion valve and the thermal expansion valve have the same basic use, but different in performance.
1. Adjustment range
Derzeit ist der Regelbereich des thermischen Expansionsventils im Allgemeinen eng. Die Wärmepumpeneinheit soll nicht nur kühlen, sondern auch heizen, und der Umgebungstemperaturbereich der geeigneten Gelegenheiten liegt zwischen – 15 ℃ und + 43 ℃, und die entsprechende Kältemittelverdampfungstemperatur liegt im Bereich von – 25 ℃ – 5 ℃. Wenn sich außerdem mehrere Kompressoren im Kühlkreislauf befinden, ändert sich die Anzahl der in Betrieb befindlichen Kompressoren entsprechend der Änderung der Benutzerlast, was zu einer dramatischen Änderung des Kältemittelflusses führt.
Therefore, a single thermal expansion valve is far from competent for the operation of large heat pump units. At present, many large-scale heat pump products are designed with single loop and single compressor, and the expansion valve system with independent refrigeration mode and heating mode is adopted, which will increase the complexity and manufacturing cost of the system. The electronic expansion valve can be adjusted accurately in the range of 15% ～ 100%.
According to the current use effect, a single electronic expansion valve can meet the regulation of heat pump unit under the above conditions. The adjustable range can be set according to the characteristics of different products, which increases the flexibility.
2. Control of superheat
(1) Superheat control point:
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) Superheat setting value:
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) Stability of superheat control under non-standard operating conditions:
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) Intelligence of system regulation:
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. Reaction rate
The thermal expansion valve is driven by taking advantage of the thermal characteristics of the filling working medium, so its opening and closing characteristics are as follows:
(1) The sensitivity of reaction and the speed of opening and closing are slow.
(2) Generally speaking, the opening and closing speed of thermal expansion valve is relatively consistent.
(3) In the process of unit start-up, there is static superheat. The superheat (SH) of thermal expansion valve is composed of static superheat (SS) and opening superheat (OS). Due to the existence of static superheat, there will be a tendency to delay the opening of thermal expansion valve during startup.
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. Diversity of control functions
In order to prevent compressor overload caused by excessive refrigerant pressure and flow at evaporation side during the initial start-up of the unit, the thermal expansion valve is generally equipped with mop function, that is, the expansion valve can only be opened when the evaporation pressure is lower than the set value. However, compared with the electronic expansion valve, its function is still monotonous.
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.
When the evaporation condition allows, if the condensation pressure is too high, the expansion valve can be properly closed to reduce the refrigerant flow in the system and the condenser load, so as to reduce the condensation pressure and realize the efficient and reliable operation of the unit.
