房间空调器中制冷剂R290、R32替代R22的仿真研究

制冷剂R290和R32是R22的主要替代物,受到了许多研究者的青睐。本文先建立了小型房间空调器制冷系统模型。然后在该模型的基础上,对R290、R32替代R22时,制冷系统性能(包括冷凝压力、蒸发压力、吸气压力、排气温度、压缩机功耗、制冷量、COP)的变化进行了研究。结果表明,R290和R32在房间空调器中替代R22有着较大的潜力。     

碳氢化合物R1270替代R502的性能分析

比较了R502和几种碳氢伦合物的饱和蒸气压曲线，结果表明R1270的热物理特性与R502相似。通过R1270与R502的循环性能比较，发现R1270具有制冷量大、COP高的优点。若淡考虑可燃性，R1270可考虑作为R502的优良替代制冷剂。     

家用空调器中R1270替代R22的性能试验研究

针对R22在使用过程中的存在问题,提出环保性能好、饱和蒸气压接近R22的天然工质R1270作为R22的替代工质。通过焓差试验室对R1270和R22在家用空调中的制冷性能进行了试验研究。结果表明:在相同条件下,与R22相比发现,系统制冷量基本接近,能效比可以提高4.3%,充灌量减少59%,排气温度降低8℃。考虑到R1270的液态和气态传热系数都比R22高,R1270的汽化潜热约为R22的1.88倍。在满足制冷量的前提下,通过减小换热器体积,把管径从7mm变为5mm,利用管径为5mm的蒸发器和冷凝器样机系统针对R1270进行试验,试验结果发现:R1270制冷量与R22基本一样,能效比提高12.3%,充灌量减少69.3%。这充分说明R1270在家用空调器中可以替代R22,而且还可以起到节能和环保的效果。     

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。     

R290灌注式替代R22空调整机性能研究

R290具有优良的环保性和热力学特性,是替代空调R22的潜在工质之一。采用R290对R22空调系统进行灌注式替代,优化并测试毛细管长度、室外温度以及工质充灌量对系统性能的影响,同时分析了换热器内R290沿程质量的分布。研究结果表明,系统充灌R290后制冷能力持平(99%),而性能系数提高了10%～15%。     

低温工况下碳氢化合物替代R22 的制冷循环分析

本文对常用的碳氢化合物制冷剂与R22进行了循环性能对比分析,发现R290、R1270是R22极有潜力的纯质替代物.R1270与R290的混合物能较好的替代R22.如果能够发挥非共沸混合物温度滑移的特点,R1270分别与R600a、R600的混合物也能够作为R22的替代物.     

R404A在螺杆式制冷机组中替代R22的性能研究

对比分析制冷剂R22和R404A应用于螺杆式压缩机的制冷量、功耗、EER和排气温度及其所需内容积比值的差异。结果表明,当冷凝温度为38℃,蒸发温度在-50~10℃范围内变化时,与R22相比,R404A的制冷量降低0%~17.6%,EER降低11.8%~23.1%,功耗增加7.0%~14.7%,系统压比和所需的内容积比值相差在10%以内,R404A与R22在同一螺杆式压缩机上可以相互替换使用,不需要改变螺杆式压缩机的内容积比值。机组冷冻水出口温度在-18~10.5℃范围内变化时,机组性能参数(制冷量、功率、EER)变化曲线基本与随蒸发温度变化的性能参数曲线类似。R404A在系统含水量、清洁度、密封性、使用的冷冻油等方面与R22有所不同,在生产和应用中需要加以注意。     

R290在小型空调器中替代R22的优势与问题及其解决措施

讨论R290在小型空调器中替代R22的优势,分析R290在小型空调器中替代R22时存在的安全问题,指出基于R290本身的热物理特性,通过采取一系列措施是可以克服R290小型空调器的安全问题;同时指出相对于其他碳氢化合物的光雾反应活性及其他产生源,R290在小型空调器中替代R22所需的量及其产生的光雾反应是很微小的。     

大型螺杆式冷水机组使用绿色环保工质的实验研究

在绿色环保替代工质的研究方面,由于其优越的热物性和无可比拟的环保优势,各类HCs物质正引起越来越多学者的注意。本文在充分论证的基础上,首次将HCs类工质R290应用于大型螺杆机组进行试验。试验结果表明,采用R290时的能效比(EER)与R22时的相当,可见R290完全能够作为R22的直接替代工质。如果针对R290的可燃性对机组做少许的改动,则采用R290的大型制冷系统可望推向市场,带来巨大的经济效益和社会效益。     

R22替代工质回热循环的性能分析

R22的替代工质的制冷性能通常比R22差，采用回热循环是改善循环性能的一种方法，但是增加回热器会带来成本的增加，而且不同的制冷剂在回热循环中的COP及容积制冷量的变化也是不同的。针对上述问题，分析回热循环的特性和6种制冷剂（R290，R1270，R134a／R1270（0．45／0．55），R134a／R290（0．6／0．4），R407C和R410A）在回热循环中的容积制冷量和COP的变化特点。研究结果表明，R134a,／R1270，R290和R134a／R290系统使用回热器后，性能改善较大，R410A系统只有在高冷凝温度、高过热度时才有必要使用回热器，其余替代工质系统使用回热器，其系统性能改善不明显。     

R290小型家用空调器的性能匹配研究

研究了以自然工质丙烷（R290）替代R22的小型家用空调的性能匹配情况,并分别在KF-26GW,K和高能效机型节能王子KFR-27GW／E上进行了R290替代R22的实验研究,分别进行了最佳充灌量、单双毛细管匹配和R290回热研究。研究表明在合适匹配的情况下R290最佳充灌量为原机R22充灌量的50％左右,其冷量能够达到R22机型的97．2％,能效比最高提高了12．6％,P290回热循环的回热制冷量略有下降。     

R290和R32单级干湿压缩循环及回热循环特性分析

采用理论热力循环计算的方法,对比R290,R32,R22和R410A四种制冷剂的单级干压缩与湿压缩循环以及回热循环特性。分析结果表明：吸气过热度增加时,4种制冷剂的排气温度均升高,R290的能力和能效比相应增加,但R32的降低;吸气干度减小时,4种制冷剂的排气温度均近似呈线性下降;吸气饱和时,R32,R22和R410A的能力接近最佳;单级压缩回热循环仅对R290有实用意义。     

An experimental investigation of refrigerant mixture R32/R290 as drop-in replacement for HFC410A in household air conditioners

In the present paper, the refrigerant mixture R32/R290 (68%/32% by weight) is investigated as the drop-in replacement for R410A in household air conditioners. The GWP of it is only 22% of that of R410A. Theoretical and experimental investigations are conducted on the performance of the air conditioners working with both R32/R290 and R410A. Experimental results show that the refrigerant charge amount of R32/R290 is reduced by 30.0%–35.0%; the cooling and heating capacities are increased by 14.0%–23.7%. For further reducing charge amount and flammability, the micro-channel heat exchanger (condenser) is employed to replace the finned tube one. Compared with the R32/R290 system using finned tube heat exchanger, the R32/R290 charge amount and the power consumption are reduced by 34.1% and 0.4%, respectively; the cooling capacity and the COP are increased by 6.4% and 6.8%, respectively.     

R32在家用空调器中的应用研究

对比R32与R410A的基本物性和热力循环性能,并在同一台家用定频热泵空调器上进行性能测试。相对于R410A,在给定工况下,R32的理论循环制冷量最大可提高15％,能效比最大提高6％,容积制冷量和容积制热量增加7％～8．9％。性能测试结果表明,R32系统的制冷剂充注量比R410A系统的减少24％,额定制冷能力和能效比比R410A系统分别提高8％和3．3％,额定制热能力和性能系数也高于R410A系统。理论热力循环分析及性能测试结果均表明,R32制冷性能相对R410A有较大幅度的提高,制热性能比R410A略高或相当,但R32系统的排气温度较高,比R410A系统高出11．5～25．7℃,恶劣工况下排气温度甚至能达到114．9℃。     

R1270在制冷系统中的应用研究

随着全球环境问题的加剧以及R22制冷剂淘汰进程的加快,世界各国对碳氢化合物制冷剂,尤其是R1270和R290非常关注。碳氢化合物已经在冰箱、空调系统和小型热泵空调中得到初步应用,在应用过程中需要注意的问题为安全性和性能水平。本文主要介绍R1270的在制冷系统中的应用研究现状,并将R1270和R290制冷剂进行对比,分析R1270今后的一些研究方向,建议下一步应对R1270进行更多更全面的试验性研究,并对R1270压缩机、换热器及节流机构进行研究,针对其可燃性问题,今后应对如何减少R1270制冷剂充注量,防止其泄漏以及R1270与阻燃剂的混合物的安全性能进行深入研究。     

Experimental research on the explosion characteristics in the indoor and outdoor units of a split air conditioner using the R290 refrigerant

Currently, the most common refrigerants used in household split air conditioners are R22 and R410A. Due to environmental concerns, benign options such as R290 (propane) are under consideration as an alternative. However, R290 is flammable, which poses additional fire and explosion risks. The ignition source and location of the leak that may appear within the indoor and outdoor units were analysed. A series of experiments were carried out to better understand the ignition hazard. The explosion characteristics associated with the indoor and outdoor units were studied whereby the overpressure arising from ignition of R290 was measured at different locations. According to the internal volume of indoor and outdoor units, the amount of R290 that should be deposited inside the indoor and the outdoor units is 7 g and 16 g respectively, to form a stoichiometric concentration. The explosion overpressure in the indoor and outdoor units is sufficiently low so as to not damage the air conditioner system. However, if R290 is ignited during the leak, the indoor or outdoor unit will be burned.     

基于R600/R290混合制冷剂的立式冷冻箱的降温能力试验研究

为优化以混合制冷剂为工质的立式冷冻箱制冷系统降温能力,对使用R600/R290混合制冷剂的立式冷冻箱在32℃环境温度下进行降温能力试验,研究混合制冷剂充注量、制冷剂各组分配比、毛细管流量及风机转速对其性能的影响.结果 表明:混合制冷剂充注量过大会削弱制冷系统降温能力,并使压缩机功率增加;增大毛细管流量、风机转速及混合制...     

R290/R134a用于家用空调器的性能匹配分析

对具有低可燃性的R290/R134a空调器样机与原R290空调器进行性能对比试验,并改变制冷剂充注量、毛细管长度、电子膨胀阀步数、换热器管径等对系统进行优化设计,使系统达到最佳匹配效果。试验结果表明：优化后的R290/R134a空调器样机的制冷能力最高达2 786 W,能效比为3.41,符合国家标准GB12021.3—2010的2级能效的要求。     

R290空气源热泵热水器的试验研究与对比

为了研究R290和R22在空气源热泵热水器上的性能,试验样机采用一套同轴式套管换热器（与某空调室外机组相匹配连接）和1个电子膨胀阀（安装在2个换热器之间）,根据国标GB/T23137—2008测试R290和R22在该样机上一次性加热热水的各种性能。试验结果表明,R290的充注量仅为R22的42%~46%;在各种试验条件下,R290的能效比不低于R22的,压缩比低且排气温度更低;R290压缩机排量需要比R22系统提高15.4%。