R290在大功率商用冷冻冷水机组的应用

R290作为一种天然制冷剂,被认为是R22的最佳替代工质而被各方研究。本文建立了R290大功率冷水机组的充注量模型并进行了实验验证,模型误差在3%以内。基于此模型,分析了R290在系统各部件内的制冷剂质量分布。同时,通过实验对比分析了R290与R22大功率冷水机组在不同环境温度、不同出水温度下的性能变化趋势。研究结果表明:R290主要存在于系统冷凝器中,制冷剂占比为56.95%,而系统液体管路中制冷剂占比7.37%,所以减小系统冷凝器内容积并且缩短系统液体管路是有效的降充注手段。在出水温度一定时,R290在高温工况下有明显优势,系统COP较R22系统提升了13.9%。而在环境温度一定时,出水温度的变化对R22与R290系统性能的影响趋势较为一致。     

气液分离器的可视化实验研究

气液分离器在制冷系统里起到防止压缩机液击、提供压缩机回油、储存系统中多余制冷剂等重要作用。空调除霜时的四通阀换向、停机后重启、不充分的蒸发器换热等情况下均有可能造成压缩机液击。本文搭建了气液分离器系统实验台,制作气液分离器可视化透明样件,对U型气液分离器开展了可视化微观实验研究;总结了压缩机启动时内部制冷剂两相流和润滑油的流动状态及液面高低变化,以及系统达到稳定时液面高度的变化规律;并且总结了入口管管径、入口干度和入口质量流量等参数对于气液分离器流动状态和液位变化的影响规律。     

R290在大功率商用冷冻冷水机组的应用

本文建立了R290大功率冷水机组的充注量模型并进行了实验验证,模型误差在3%以内。基于此模型,分析了R290在系统各部件内的质量分布。实验对比了R290与R22大功率冷水机组在不同环境温度、不同出水温度下的性能变化趋势。结果表明:R290主要存在于系统冷凝器中,制冷剂占比为56.95%,而系统液体管路中制冷剂占比为7.37%,所以减小系统冷凝器内容积并缩短系统液体管路是降低系统充注量的有效方法。当出水温度一定时,R290在高温工况下具有显著优势,系统COP较R22系统提升了13.9%。当环境温度一定时,出水温度的变化对R22与R290系统性能的影响趋势一致。     

低温热泵系统中R290替代R22的性能研究及优化

本文针对低温热泵系统,采用R290替代R22进行性能实验研究,对比不同工况下两者的性能差异发现:直接在原系统中将R22抽出并灌装非等量R290后,系统运行时,换热量与COP均有所衰减,且在相同的低温环境工况下,R290系统的压缩机排气温度和排气压力均高于原R22系统。通过分析系统部件可知,上述现象出现的主要原因是R22系统压缩机排量过大、与R290系统不匹配,因此为同时满足系统的安全性要求以及提高R290在低温热泵系统中的整体性能,考虑在系统中更换与R290更为匹配的排量更小的压缩机。实验结果表明:对R290低温热泵系统压缩机排量进行优化能有效降低系统的排气温度和压力、提高系统整体性能;压缩机优化后的R290低温热泵系统COP较原R22系统提高6.5%,低温环境下排气温度降低36%,至80℃以下。