微通道换热器在空调器上的应用研究

试验研究空气流量和流路设计对微通道换热器换热量的影响。测试结果表明,空气流量增加47％后,换热量增加10．6％;流路设计变化后,换热能力差别1．8％。将某机型铜管换热器更换成微通道换热器后,A工况能效提高0．22w／w,功耗降低4％,制冷剂充注量减少21．4％。指出整机的通风设计对微通道换热器有很大的影响,顶出风和侧出风机型需要采用不同的微通道结构设计。认为微通道换热器是应对国家2级能效要求的一个很好的技术解决方案;分析限制微通道换热器推广使用的一些因素。     

微通道换热器在客车空调器上的应用

在满足制冷要求的前提下,将经优化设计的微通道冷凝器应用于客车空调器,与原采用管片式冷凝器的客车空调器相比,换热器质量减少70%,制冷剂充注量减少29%,耗材成本大幅降低。适应客车空调器轻量化和节能环保的趋势。     

微通道换热器在R290家用空调器中的应用

以微通道换热器替代φ5 mm翅片管换热器作为冷凝器,在1.5 hp单冷R290家用空调器中进行整机性能配试,实现微通道换热器与R290家用空调器系统较理想匹配。配试试验中通过对微通道换热器的不同翅片选取、流程调整及室外机风量的优化,提高空调器能效,降低系统R290充注量。根据最终对比试验,系统制冷量提高0.7%,能效比提高3.4%,R290充注量降低8.8%。综合比较性能、充注量和成本等因素,在单冷R290家用空调器中以微通道换热器替代φ5 mm翅片管换热器作为室外机冷凝器,可以满足整机配试要求,并具备实际产品产业化应用的可行性。     

微通道蒸发器的传热性能实验研究

采用实验的手段,探究了制冷剂侧流速改变(雷诺数)对微通道蒸发器流量分配、压降、传热系数以及制冷剂侧换热特性(努塞尔数)的影响。研究表明:随着制冷剂侧流量的增加,微通道蒸发器第一流程制冷剂的流量分配变得更加均匀,进出口的压降随之增大,传热系数及制冷剂侧努塞尔数也逐渐增大,换热效果不断增强。     

微通道冷凝器在展示柜上的应用研究

针对卧式冷藏展示柜能耗较高,在环境温度升高时制冷效果下降等问题,提出采用传热系数较高的微通道换热器作为冷藏展示柜的冷凝器。实验对比结果表明:新改进的展示柜解决了高温工况下制冷效果下降和压缩机不停机等问题,展示柜的能耗也显著降低。在环境温度为16、25、32℃工况下空柜测试,与管外面积相差在3%以内丝管式冷凝器相比,微通道冷凝器分别节能11. 67%、24. 85%、45. 64%,开停比分别下降7. 20%、14. 90%、31. 70%。     

微通道换热器在家用空调上的应用研究

微通道换热器的应用日益普遍。本文通过将微通道换热器引入3 HP柜式家用空调,并对其性能和充注量等与原机进行了对比,对微通道在家用空调领域的应用进行了研究。从结果可以看出:当只更换室内换热器时,系统的充注量由原来的2200g降到1850g左右;与原机相比,制冷时系统的制冷量略降低1%、COP提高2.2%;制热时系统的制热量比原机提高3.9%、系统COP则提高了11.2%。当将室内外的管片式换热器都更换为微通道换热器后,系统的充注量由原来的2200g降到1000g左右;与原机相比,制冷量提高0.8%,系统COP则提高5.2%。     

浅谈微通道换热器在R290家用空调器中的应用

随着人们环保意识的提升,空调器首选天然制冷剂,取缔通常使用的R22制冷剂,选用R290制冷剂成为可能。微通道换热器具有体积小、可再利用的特点。从其换热的功能上来看,其具有较高的传热系数。将微通道换热器用于R290家用空调系统中,可以提高R290家用空调器的使用效率,且能够降低成本。本文针对微通道换热器在R290家用空调器中的应用进行研究。     

采用微通道换热器的热泵型空调器性能研究

基于对采用自行研制的微通道换热器的热泵型空调器的实测结果,计算分析采用微通道换热器的热泵型空调器的能效提升效果。结果表明,在保持换热面积一定的情况下,采用微通道换热器可以使热泵型空调器的制冷和制热的能效提高20％以上。     

微通道蒸发器和翅片管式蒸发器性能对比试验

为研究微通道换热器和翅片管式换热器的性能差异,将2排微通道蒸发器和4排翅片管式蒸发器分别应用于同一家用空调器中进行试验对比分析,试验结果表明:在室外温度分别为26.7℃,35.0℃和40.5℃下,采用微通道蒸发器的空调器的制冷量比采用翅片管式蒸发器的分别高4.08％,2.78％和7.90％,前者COP比后者分别高3.2...     

微通道平行流蒸发器流程布置研究与分析

微通道平行流蒸发器作为新一代汽车空调用蒸发器正在逐步取代传统的层叠式蒸发器,但是目前业界对微通道平行流蒸发器的流程排布对其性能的影响还不是十分清晰.针对微通道平行流蒸发器的双排结构,利用仿真和实验的方法对两组不同流程结构的蒸发器进行了性能分析,建立的模型仿真结果与实验结果误差在±10%以内.对于不同流程的微通道平行流蒸发器的仿真与实验结果表明,2流程设计比4流程设计具有更好的传热与压降特性.     

微通道平行流蒸发器流程结构优化设计

在相同的芯体尺寸下,试验研究微通道平行流蒸发器流程结构和扁管改变对制冷剂流动及换热性能的影响。当蒸发器芯体由2流程改为4流程时,试验结果表明制冷能力降低2.1%～4.1%,制冷剂压力损失增加7.8%,空气侧阻力减小2.9%～3.8%,芯体出风侧温度均匀性有明显改善。此外,在4流程基础上,当扁管高度由1.4 mm改为1.8 mm时,芯体每流程的流通面积增大65.1%,制冷能力提高6.9%～11.3%,制冷剂压力损失降低27.8%,空气侧阻力增大8.4%～10.1%,芯体出风侧温度均匀性与之前相当。     

变工况条件下微通道蒸发器换热特性的研究

微通道蒸发器由于紧凑、换热效果好等优点越来越多应用于汽车空调当中,但存在制冷剂分配不均导致换热效果衰减等问题而限制了大量推广,因此研究微通道蒸发器换热特性及如何改善其制冷剂分布均匀性显得重要。本文搭建了以R134a为制冷剂的汽车空调实验测试台,分析了双排四流程微通道蒸发器的换热量及?损,利用红外热像仪拍摄蒸发器表面得到表面温度分布图像。随着蒸发器进风温度由21 ℃升高到42 ℃,制冷量由2.37 kW增加到4.19 kW,而蒸发器?损先增加后减小,并在进风温度为27 ℃与进风温度为42 ℃时达到最大值与最小值,分别为0.21 kW与0.16 kW。表征蒸发器表面温度分布均匀性的σ值随进风温度先由2.5增至19.5然后降至1.8,即蒸发器表面温度在进风温度为27 ℃时分布最不均匀,而在进风温度为42 ℃时分布最均匀。结果表明：较高的蒸发器进风温度能有效改善蒸发器换热性能,?损及σ值可分别减小26.1%与91.0%。通过实验发现,适当提高压缩机转速能有效改善蒸发器表面温度分布的均匀性。     

变工况条件下微通道蒸发器换热特性实验研究

微通道蒸发器由于紧凑、换热效果好等优点越来越多应用于汽车空调当中,但存在制冷剂分配不均导致换热效果衰减等问题而限制了大量推广,因此研究微通道蒸发器换热特性及如何改善其制冷剂分布均匀性显得重要。本文搭建了以R134a为制冷剂的汽车空调实验测试台,分析了双排四流程微通道蒸发器的换热量及损,利用红外热像仪拍摄蒸发器表面得到表面温度分布图像。随着蒸发器进风温度由21℃升高到42℃,制冷量由2.37 k W增加到4.19 k W,而蒸发器损先增加后减小,并在进风温度为27℃与进风温度为42℃时达到最大值与最小值,分别为0.21 k W与0.16 k W。表征蒸发器表面温度分布均匀性的σ值随进风温度先由2.5增至19.5然后降至1.8,即蒸发器表面温度在进风温度为27℃时分布最不均匀,而在进风温度为42℃时分布最均匀。结果表明:较高的蒸发器进风温度能有效改善蒸发器换热性能,损及σ值可分别减小26.1%与91.0%。通过实验发现,适当提高压缩机转速能有效改善蒸发器表面温度分布的均匀性。     

微通道蒸发器仿真计算模型与试验分析

分析了微通道蒸发器内制冷剂流动沸腾换热的经验关联式,建立了稳态分布参数和控制单元法的微通道蒸发器数学仿真模型。同时建立不同扁管宽度的微通道蒸发器样机并验证其在不同工况下的传热和压降性能。试验结果表明:微通道蒸发器工作时两相流制冷剂分配不均和冷凝水排除速度慢是造成微通道蒸发器在校核计算时计算值与试验值相差较大的主因。传热试验和修正的仿真模型为今后微通道蒸发器开发计算以及性能优化方面提供了参考。     

采用微通道蒸发器的分离式热管充液率实验研究

采用微通道换热器作为分离式热管的蒸发器,在充液率为80%~150%之间进行了实验研究。实验测量了微通道蒸发器换热量、管壁温度分布及系统EER,分析了不同充液率下微通道蒸发器的工作状态,计算了蒸发器传热系数,实验结果表明:微通道蒸发器换热量随室内外温差的增大而增大,分离式热管最佳充液率为120%左右。此外,与翅片管蒸发器进行了实验对比,在换热量相当的条件下,微通道蒸发器重量减轻了45%,系统工质充注量降低了51.9%,系统EER提高了2.8%。     

结霜工况下微通道蒸发器制冷剂分布特性

为研究结霜对微通道蒸发器内制冷剂分布特性的影响,本文提出了一种制冷剂分布参数(RDP)的评定方法。采用红外热成像及数字图像处理技术,测量结霜工况下微通道蒸发器内制冷剂分布。结果表明:随着蒸发器表面霜层厚度的增加,蒸发器内过热区逐渐缩小,两相区制冷剂分布更加均匀。实验180 min时比实验60 min时制冷剂过热区缩小22.7%,RDP提高17.2%,换热量降低2.34%。研究结果为结霜工况下微通道蒸发器制冷剂分布特性提供了定量测量方法。     

气体导流装置对微通道蒸发器性能的影响

针对微通道蒸发器制冷剂流量分配不均匀造成的换热性能恶化和干蒸现象,本文搭建了双流程微通道蒸发器性能测试实验台,研究导气装置对蒸发器换热性能及扁管中制冷剂分配均匀性的影响,并与常规的双流程微通道蒸发器进行对比。结果表明：由于入口制冷剂流量不变,液相制冷剂蒸发为气体的最大相变潜热不变,导致二者换热量和传热系数差值较小,最大值仅相差0.5%和6.9%。但加导气装置后流动阻力降低,两相段长度较常规结构增幅为87.3%,过热度显著降低,风速为3 m/s时两种结构的过热度降幅为44.4%。各扁管间制冷剂分布趋于一致,均匀性得到提升,干蒸现象得到缓解。     

不同空气侧风速下微通道蒸发器换热特性实验研究

搭建微通道蒸发器性能实验台,采用控制变量法研究不同空气侧风速下微通道蒸发器表面温度分布、制冷剂进出口压力的变化规律,计算换热量和换热系数,从而分析空气侧风速对微通道蒸发器的流量分配特性和换热效果的影响。结果表明,随着风速增大,微通道蒸发器制冷剂流量分配不均匀性增大,进出口压力波动振幅和周期增加,压降增大,风速2 m/s时微通道蒸发器换热效果最佳。     

结霜工况下不同结构微通道蒸发器换热性能实验研究

针对微通道蒸发器结霜问题,设计了具有相同换热面积的单层和双层微通道蒸发器。基于制冷剂分布平定参数(RDP)分析了不同结构微通道蒸发器制冷剂分布对结霜的影响,并对比分析了单、双层微通道蒸发器在结霜工况下的换热性能。研究表明:单层蒸发器RDP高于双层蒸发器,结霜30min时,双层蒸发器结霜量高于单层蒸发器1.1倍,随着结霜时间的增长,蒸发器制冷剂压损逐渐降低,空气侧阻力逐渐升高。单层蒸发器和双层蒸发器的换热量分别减少56.4%、72%,制冷剂压损分别下降26.5%、53.05%,空气阻力分别增大30.08%、51.55%,结霜对双层蒸发器出风温度均匀性影响更大。单层结构的微通道蒸发器比双层结构更适用于结霜工况。