R410A空氣源熱泵工作過程仿真及實驗研究.pdf

1、目前大量的空氣源熱泵使用的制冷工質為R22，R22對臭氧層有破壞作用。有關保護臭氧層的國際協議《蒙特利爾議定書》已明確規(guī)定了空調器中所使用的R22為應被禁用、淘汰的物質。目前被認為較有前途的R22替代制冷劑主要有R407C和R410A。R410A是HFC32和HFCl25按照50：50的質量百分比組成的二元近共沸混合制冷劑，其溫度滑移不超過0.1℃，它在替代R22方面比較有優(yōu)勢。R410A具有優(yōu)良的傳熱性能，流動壓降比R407C和R22

2、都要小，有利于提高制冷系統的性能系數，值得進一步研究。 筆者通過理論計算和對已有R410A機組的分析，設計開發(fā)了一臺5HP風冷冷(熱)水機組。并利用人工環(huán)境模擬實驗室及高精度的數據測量采集系統對機組在不同工況下的運行特性進行了測試分析。 建立了風冷熱泵機組制冷模式下的穩(wěn)態(tài)仿真模型，包括：壓縮機、風側換熱器、板式換熱器和熱力膨脹閥。利用NIST REFPROP的制冷工質物性資料及其他相關制冷工質物性研究資料，建立R410A

3、物性數據庫(包括各相區(qū)的熱力物性和輸運特性)。用Visual Basic語言編寫了系統仿真軟件，通過與機組實驗數據對比，仿真結果與實驗結果有較好的一致性。 通過實驗分析了R410A機組制冷和制熱模式下，在外界環(huán)境溫度變化時，機組的運行特性，得出了機組制冷(熱)量、機組耗功、吸排氣壓力、能效比、吸氣過熱度、排氣溫度、壓比等參數的變化規(guī)律。實驗表明，在機組各部件合理匹配的情況下，R410A風冷冷(熱)水機組標準制冷工況的COP能達到

4、GB 19577-2004《冷水機組能效限定值及能效等級》中4級以上的要求，本實驗機組在標準制冷工況的COP達到了2.64。 中國加入WTO以后，產品標準與國際接軌將變得更為重要，本實驗還根據GB/T18430.1《蒸汽壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組工商業(yè)用和類似用途的冷水(熱泵)機組》(征求意見稿)中部分負荷工況測試要求對R410A風冷熱泵在部分負荷下的運行做了實驗，得出了R410A熱泵機組的綜合部分負荷性能系數(IPLV)，這對以