替代制冷劑在空調(diào)系統(tǒng)中的性能預(yù)測研究.pdf

1、自CFC和HCFC類制冷劑被發(fā)現(xiàn)，乃至后來的商業(yè)化生產(chǎn)和大量的應(yīng)用，特別是R22，由于自身良好的綜合性能，促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)和制冷空調(diào)行業(yè)的大發(fā)展，同時也帶來了在人類可持續(xù)發(fā)展的道路上不可忽視的巨大難題，最為突出的包括臭氧層空洞和全球變暖?！蛾P(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》第19次會議，締約方達(dá)成一致意見，規(guī)定發(fā)展中國家的HCFCs完全淘汰的時間提前到2030年等內(nèi)容。鑒于人與環(huán)境的和諧發(fā)展，加速研發(fā)出能夠替代現(xiàn)階段廣泛使用的R22新型

2、制冷劑才是現(xiàn)階段制冷空調(diào)行業(yè)的首要工作。針對新型環(huán)保制冷劑的迫切需求，本文研發(fā)了破壞臭氧層潛能值為0，溫室效應(yīng)潛能值較小的兩種新型環(huán)保工質(zhì)制冷劑 A和 B，綜合理論研究和試驗(yàn)分析兩種方式，對其循環(huán)性能進(jìn)行了深入的研究，并且進(jìn)行了詳盡的數(shù)據(jù)結(jié)果分析和探討。
　　制冷劑A和B及其它常見的幾種工質(zhì)（R22、R32、R410a）的物性參數(shù)表明，制冷劑A和B具有較好的環(huán)境性能：ODP分別為0.02和0，GWP均為1000，且臨界溫度適中，性

3、能優(yōu)越，有深入研究的潛力。
　　為保證空調(diào)機(jī)組在制冷工況下運(yùn)行結(jié)果的可靠性和有效性，同時考慮到試驗(yàn)臺試驗(yàn)條件：可自動調(diào)節(jié)控制的部件較少和測試儀器反饋功能較弱，因而對機(jī)組中的電子膨脹閥進(jìn)行了細(xì)致的試驗(yàn)安排。膨脹閥是空調(diào)機(jī)組的四大部件之一，主要作用是節(jié)流降壓和調(diào)節(jié)制冷劑的流量，保證冷凝器和蒸發(fā)器兩者之間保持合適的壓差，是整個系統(tǒng)得以循環(huán)的關(guān)鍵所在。并且在電子膨脹閥的使用方面還存在匹配的問題，考慮到現(xiàn)有空調(diào)機(jī)組中配置的電子膨脹閥大部分是

4、和R22匹配的，對于新型制冷劑是否匹配還未可知，所以制冷劑A和B、R22都進(jìn)行三種不同膨脹閥開度的定工況制冷試驗(yàn)，以此來確定各自匹配的最佳膨脹閥開度。
　　試驗(yàn)中三種制冷劑的溫度工況設(shè)置完全相同：低溫?zé)嵩炊诉M(jìn)入蒸發(fā)器的進(jìn)水溫度設(shè)定為12℃，回水溫度為7℃，換熱溫差為5℃；高溫?zé)嵩炊诉M(jìn)入冷凝器的進(jìn)水溫度設(shè)定為25℃，回水溫度為30℃，則換熱溫差同為5℃。另外膨脹閥的開度會影響試驗(yàn)效果，因而在此次試驗(yàn)中，R22制冷劑確定了三種不同的膨

5、脹閥開度工況的試驗(yàn)：分別為70％、75%、80%。由于對于其他兩種制冷劑A和B的試驗(yàn)性能還不了解，故在制冷劑A和B試驗(yàn)的設(shè)置選項(xiàng)中又增加了65%和85%（后經(jīng)試驗(yàn)效果觀察，明顯排除85%開度的工況）兩種開度工況。
　　通過試驗(yàn)得知：制冷劑 A在膨脹閥開度65%時，制冷劑的循環(huán)量適宜，過熱度適中，機(jī)組和制冷劑A的匹配達(dá)到最優(yōu)工作狀態(tài)；制冷劑B的最佳開度是75%；R22的最佳開度對應(yīng)的是80%。對比三種制冷劑的最佳工況下對應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

6、，可以看出制冷劑B在替代R22方面效果不佳，但是制冷劑A的試驗(yàn)結(jié)果則更優(yōu)于R22。其表現(xiàn)為兩個重要的參數(shù)制冷量和COP與R22相比高出2.41%和2.87%，特別是其COP突破了4.0，可見制冷劑A在節(jié)能方面具有很大的潛力；在吸、排氣壓力方面，雖然比R22高10%以內(nèi)，但壓縮比卻比R22低4.2%；不僅如此，較之 R22，在機(jī)組壓縮機(jī)輸入功率方面還下降了4.6%，排氣溫度僅僅高了0.2%。
　　總體的試驗(yàn)成果表明本文提出的制冷劑