HVAC/R 应用代表了具有较大温度波动和电气瞬变的恶劣环境。与石英晶体振荡器相比,基于 MEMS 的振荡器更能抵抗冲击和振动,对电磁能和电源噪声具有很强的免疫力。此外,在与透气性有关的应用中,SiTime 提供密封解决方案。
在环境和监管问题的推动下,暖通空调行业正在向一类新型制冷剂过渡,统称为 A2L — ASHRAE 分类,其中 A 代表低毒性,2L 代表慢燃、低可燃性。虽然美国或欧盟都没有强制要求使用 A2L 的具体法规,但这些地区确实要求 GWP 低于特定阈值的制冷剂(通常,固定式住宅和轻型商用空调和热泵为 700)。
鉴于 A2L 具有易燃性风险(尽管很低),因此检测和缓解任何制冷剂泄漏至关重要。这一要求促使设计人员寻找能够承受 HVAC/R 系统运行恶劣环境的稳健时序解决方案。
关键考虑因素:温度范围宽;抗振性;抗瞬态;气密性。
A2L 检漏传感器框图
基于 A2L 的 HVAC/R 的强大解决方案,虽然 A2L 的全球变暖潜能值 (GWP) 较低,并且与 A1 制冷剂相比具有相似或更好的能源效率,但它确实存在一些缺点:
1、 比 A1 制冷剂更高的可燃性,需要额外的安全措施。
2、A2L 制冷剂和设备目前比传统选项更昂贵。
3、由于 A2L 制冷剂的特性和安全考虑不同,技术人员需要额外的培训和认证才能使用 A2L 制冷剂。
法规和标准正在推动变革
在美国,几个州已经出台了减少使用旧制冷剂的措施。例如,加州空气资源委员会 (CARB) 将制冷剂的 GWP 限值为 750,HVAC/R 产品于 2023 年 1 月 1 日生效,冷水机组于 2024 年 1 月 1 日生效。更重要的是,EPA 于 2023 年 10 月发布了一项最终规则,以限制在多种制冷剂应用中使用更高 GWP 制冷剂。对于住宅和轻型商用 HVAC 系统,安装合规日期通常为 2025 年 1 月 1 日,某些申请允许稍后阶段。此规则会影响新系统的安装,但确实允许在广泛的限制范围内维护旧系统。
从设备安全的角度来看,美国保险商实验室发布了新的 HVAC/R 安全标准 UL/CSA 60335-2-40。最近发布的第四版定义了制冷剂检测系统要求,以帮助减轻火灾隐患并评估系统可靠性。这套新的安全标准将于 2025 年 1 月 1 日生效,进一步推动行业更新设备设计。
泄漏检测是关键
系统设计人员必须解决的第一个领域是泄漏。与大多数住宅应用相比,商业应用依赖于冷水机组,而不是传统的压缩机/冷凝器/蒸发器布置,制冷剂被运送到室内机(想想迷你分体式)。在冷水机组中,成套热泵用于加热或冷却(冷却)水和乙二醇混合物,正是这种加热/冷却的混合物被送到内部风扇/盘管装置 (FCU),将冷却或加热的空气吹入内部。
这种架构上的差异有助于商用冷水机组系统的制造商将潜在的制冷剂泄漏作为简单的缓解技术(例如通风)来处理,这可用于降低火灾风险。然而,虽然气体泄漏缓解可能很简单,但必须由传感器快速检测到泄漏,并且系统(和操作员)必须根据 UL 要求 (UL/IEC 60335-2-40) 提醒潜在危险情况。此外,任何检漏仪都需要具有较长的使用寿命(在商业应用中约为 15 年),并且不需要任何校准或维护。这些传感器需要检测一系列 A2L 制冷剂,而不仅仅是一种气体。
EPA 关于逐步淘汰 HFC 的最终规则和 UL HVAC/R 安全标准(均将于 2025 年 1 月 1 日生效)的综合影响意味着,即使是住宅热泵和空调也需要能够检测和减少泄漏,至少在外部系统中是这样。
特色产品
SiTime晶振定时解决方案
一、在恶劣环境中更坚固
1、抗振性提高 4 倍 — 典型值为 0.1 ppb/g
2、抗冲击能力提高 20 倍
二、在很宽的温度范围内具有更好的稳定性
1、工作温度高达 -55 至 +125°C
2、耐气流和热冲击 — 1 ppb/°C
三、灵活设计的可编程性
1、任何频率、任何稳定性、任何电压
四、在很宽的范围内,一次合格用于多个部件
五、更高的质量和可靠性
1、可靠性提高 50 倍 — 22 亿小时 MTBF
2、终身保修
六、独特特点
1、EMI 降低 - 降低 30 dB
2、低功耗,电池寿命更长
3、更小的尺寸 - 低至 1.2 mm x 1.1 mm 的封装