既有空調(diào)器碳?xì)涔べ|(zhì)(R290)替代性能研究.pdf

1、論文以使用R22制冷劑的家用空調(diào)器為研究對(duì)象，從流體力學(xué)基本守恒方程出發(fā)，在對(duì)房間空調(diào)器各部件進(jìn)行合理簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上，建立壓縮機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型、換熱器和毛細(xì)管的穩(wěn)態(tài)分布參數(shù)模型，并明確相關(guān)的計(jì)算參數(shù)和算法，建立了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)模型，并編寫了適于在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的MATLAB仿真程序，可對(duì)房間空調(diào)器的運(yùn)行性能及采用R290替代后的性能進(jìn)行仿真計(jì)算。對(duì)直接充灌R290替代原系統(tǒng)為R22制冷劑的空調(diào)器在不同充注量下的制冷性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，通過

2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證仿真的可行性。論文利用仿真程序的計(jì)算結(jié)果，取得以下研究成果:
　　實(shí)驗(yàn)中，設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)和環(huán)境參數(shù)不變，用R290替代R22以后，充注量為0.61kg時(shí)制冷量達(dá)到最大值，為原系統(tǒng)的87.5％。功率下降了14.4％左右，能效比提高2.2％。COP達(dá)到最大值時(shí)R290的充注量為原制冷系統(tǒng)的43％左右。
　　仿真性能分析建議R290直接替代R22的最佳充注量的范圍在39％～45％之間;R290對(duì)工況的

3、適應(yīng)性從COP的角度上，其與R22相同，但從制冷量的角度上，R290比R22稍顯不足，需要優(yōu)化系統(tǒng)以提高R290換熱量。
　　仿真優(yōu)化發(fā)現(xiàn)，毛細(xì)管比原毛細(xì)管長(zhǎng)度增加50％，即管長(zhǎng)為900mm時(shí)，COP值最高，比原R22制冷系統(tǒng)直接替換R290后的最高COP值提高5.5％，制冷量提高7％，但充注量也增加了25.7％，不滿足最大充注量的限制。冷凝器管徑為6.16/6.52mm時(shí)的COP值最大，比在原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不變時(shí)充注R290的COP提

4、高6.9％;制冷量增加了6.9％。其充注量為356.7g，比最大允許充注量417.9g低14.6％。可發(fā)現(xiàn)，冷凝器減小管徑對(duì)減小充注量的影響比較大。在滿足風(fēng)速和出風(fēng)口溫度要求的前提下，蒸發(fā)器風(fēng)量增加20％～30％時(shí)，制冷量可提高5％左右，COP可提高4％左右。最后將毛細(xì)管長(zhǎng)度改為900mm，冷凝器管徑改為6.16/6.52mm時(shí)，最佳充注量為398.5g（小于417.9g），COP為3.66和制冷量為3373，比原系統(tǒng)COP提高了8.6