R290房间空调器运行特性实验研究

为探究R290家用房间空调器的性能特点,分别制作了采用定频压缩机与变频压缩机的空调器样机数台,在分别灌注R290及R22制冷剂后进行运行特性对比分析。在焓差室内进行多组不同毛细管规格及制冷剂灌注量试验,选择最佳性能结果进行分析,结果表明:R290空调器样机在制冷性能表现方面与R22相近。但定频样机在制热运行时制热量明显不足,仅为R22的90.8%,更换大管径换热器后制热量稍有提升,为R22的93.2%。采用变频压缩机及提升灌注量后制热量有明显提升,为R22的98.9%。指出R290样机制热量不足的主要原因之一为较低的制冷剂质量流量,变频技术、补气增焓技术可有效改善R290空调器制热量不足的问题。     

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。     

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。     

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。     

分体式房间空调器R290和R1270替代R22实验研究

现今空调器中广泛使用的R22因环保问题而遭淘汰,HFCs(氢氟碳化物)会加剧温室效应,亟需寻求更为合适的制冷剂,HCs(碳氢)初见端倪.采用空气焓值法,在R22分体式房间空调器中充注R290和R1270,进行性能实验研究.结果表明,标准工况下,用R290直接灌注式替代R22时,系统制冷量降低5.0％,EER升高10.3％,而换用排量大20％的压缩机能提高制冷量8.9％,而EER降低8.5％,但性能较原R22系统要好;R1270系统性能要优于R290系统.结果还表明,随着室外温度降低,碳氢系统制冷量和EER的增加速率和增幅均大于原R22系统,且室外温度低时碳氢系统性能更优,有利于节能.研究结果表明,HCs适合在空调器中替代R22,具有广阔的应用前景.     

制冷剂种类与翅片管换热器管径的匹配特性

针对空调用翅片管换热器,本文研究了4种制冷剂在管内的流动阻力及表面传热系数随换热器管径的变化,通过模拟计算给出不同制冷剂对应的最佳换热器管径。根据实际空调器系统确定相关参数,计算得到管内流动阻力损失由大到小依次为R22、R290、R410A、R32,表面传热系数由大到小依次为R32、R410A、R290、R22。在空调器制冷工况,满足换热量需求的条件下,冷凝器入口压力(压缩机排气压力)越低,系统效率越高;根据模拟计算,换热量为2 000 W时,随着换热器管径的增大,不同制冷剂对应的冷凝器入口压力先降低后增加,得到最适宜的换热器管径:R22为7～7.5 mm,R410A与R32为6～6.5 mm,R290为6.5～7 mm。     

新型替代制冷剂房间空调器系统特性实验研究

最近几年HFO类新型制冷剂、R32以及二者组成的混合物因其较低的温室效应系数逐渐为行业所重视。本文对比了R410A及其潜在替代物R32、R447A三种制冷剂在不同转速、不同室外温度下的房间空调器系统的运行特性,发现与R410A相比,R32和R447A均具有更高的能效;相同压缩机排量下,R32具有较高的制冷能力及排气温度,而R447A在高温工况以及高转速下具有一定优势。     

制冷剂R1234yf替代R22的理论分析和试验研究

从热工性能、环保特性、安全性以及试验研究等角度,讨论制冷剂R1234yf替代R22的优势。试验结果表明,R1234yf在高温工况(额定制冷T3)下的能效比较R22高2%,其排气温度比R22平均降低9.8℃,R1234yf的可燃性在可燃制冷剂中是较弱的。因此,R1234yf在高温工况区替代R22具有较大的潜力。     

特种车用高温空调研究

针对高温和宽温带范围等特殊工作环境空气调节的需要,研发了HLD-45B高温空调。该空调使用R22/R142b混合制冷剂,采用常规空调制冷循环系统,冷凝器传热面积和风量的设计较常规空调增大15%~20%。进行了焓差法性能实验和宽温区运行实验。实验结果表明:在较宽的环境温度变化范围内HLD-45B具有良好的运行性能:1)标准空调工况至75℃高温工况,蒸发器回风温度与送风温度的差值变化平缓,制冷量最大衰减小于15%,在宽温区空调系统运行稳定、可靠;2)75℃高温工况的排气压力和排气温度分别为2.84MPa和121℃,在理想的安全范围。中高温混合制冷剂的合理使用可改善制冷系统的高温运行性能和可靠性,拓宽其运行温度范围。     

R32喷气增焓空气源热泵的试验研究

本文从标准、理论分析、性能测试、运行费用及节能等方面对R32喷气增焓空气源热泵系统进行分析,结果表明:增加闪蒸器可以使R32低温制热工况排气温度降低35.6℃;在GB/T18430.1—2007名义工况及低温、超低温工况下,系统制冷制热能力都有提高,且制热能力比制冷能力提高更多;R32喷气增焓系统低温制热能力和COP的衰减小于R410A喷气增焓和R410A普通系统,在-5℃、-12℃和-20℃环境温度工况下,R32喷气增焓机组制热能力与名义工况能力的比值(下简称为衰减率)要比R410A喷气增焓系统分别高4%,7%和9%;在-5℃和-12℃环境温度工况下,R32喷气增焓系统的制热能力衰减率要比R410A普通系统分别高14%和20%;R32喷气增焓系统替代常规供暖方式,全年运行费用可节省28.9%;在GB/T25127.1—2010名义制热工况(-12℃环境温度、41℃出水温度)下,R32喷气增焓系统比集中供暖方式节省标准煤30.4%。