【正文】 ，故 α i=2781 ( 41)? = W/（ m2 管束排列方式及尺寸d0=7S 2 =14S1=21 bd ＝ 0d +2 f? ＝ 7+2 ＝ 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計(jì) 套片管單位管長的翅片側(cè)面面積： fbf SdSSf )4(2221???? =2/m 單位管長翅片間管子外表面積： )1(ffbb Sdf ?? ?? ) (0 0 7 2 ???? ? mm / 2? 翅化面積： 0f ＝ mmff bf / 2???? 翅化系數(shù)：ibf f ffB ?? ??? =17 3. 計(jì)算空氣側(cè)換熱系數(shù) 0a 及表面效率 按選定的翅片參數(shù)fffbf SSSdSAA11m in ))(( ???? 0 0 1 5 )0 0 0 1 0 1 5 )(0 0 7 2 ( ? ??? = 選定迎風(fēng)面風(fēng)速 Wf=，故最窄截面風(fēng)速： ff WAAW m inm ax ? ? sm/? 微元最窄截面的 當(dāng)量直徑 : )()( ))((2 1 1 ffb ffbeq SdS SdSd ????? ??? ???? ? 進(jìn)出口空氣的平均溫度： ?amt 392 42352 0 ???? aai tt ℃ 查空氣的熱物性表，得 smv f / 26??? ； )/(02 kmWa ??? ； 3/ mkgf ?? 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計(jì) 故 3m a x ?????feqef v dWR b/de=對于平套片翅片順排管簇空氣側(cè)換熱系數(shù)可按下式計(jì)算： α of =cψ meqnfea dbd )/(Re? 而整張波紋翅片叉排管簇空氣側(cè)傳熱系數(shù)應(yīng)是上式 ，查《小型制冷裝置設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 318 和 319，用插入法求得：ψ=,n=,c=,m=。 其主要性能參數(shù)如下： 產(chǎn)品型號 松下萬寶 2P14S225ANE 壓縮機(jī)類型 滾動轉(zhuǎn)子式 電源形式 單相 制冷量 （ W） 2220 額定輸入功率（ W） 705 氣缸容積（ cm3/rev） 制冷劑 R22 吸氣連接管外徑（ mm） Φ 排氣連接管外徑 (mm) Φ 電源 220V /50HZ 三 .冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型 1. 確定冷凝器熱負(fù)荷及空氣流量 有關(guān)設(shè)計(jì)溫度參數(shù)如下： 冷凝溫度 43?kt ℃， 蒸發(fā)溫度 150?t ℃， 進(jìn)風(fēng)干球溫度 35?ait ℃， 出風(fēng)干球溫度 42?aot ℃ 由《小型制冷裝置設(shè)計(jì)指導(dǎo)》圖 3－ 1 查得 22R 在 150?t ℃、 43?kt ℃時(shí)，冷凝器負(fù)荷系數(shù) c0=,則冷凝熱負(fù)荷： 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計(jì) Qk= c0 Q0= 2800=3164w 進(jìn)出口空氣溫差 73542 ???? aiao tt ℃ ,則空氣流量 )( aiaopa ka ttc QV ?? ?? 3164 ???? = sm / 3 a? —— 室外溫度 t=35℃時(shí)空氣密度，取 103 kg/m3 ； pac —— 空氣定壓比熱，取 。故放棄 2P15 而采用 2P14。此外 ,還要考慮儲液罐的容積 ,防止過多的冷媒使壓縮機(jī)發(fā)生液擊。當(dāng)超出它的最大充注量，潤滑效果變差，壓縮機(jī)的損耗會劇增。 所謂極限充注量，以 2P14 為例，最大充注量：油充注量 =76%:24%。簡要規(guī)格書對比如下 : 額定參數(shù) 2P14S225ANE（簡稱 2P14） 2P15S225ANE（簡稱 2P15） 額定制冷量 (w) 2220 2425 額定輸入功率 (w) 705 785 單冷充注量 (g)max 800 800 電容 (μ F) 30 30 說明：壓縮機(jī)的額定冷媒充注量并不代表就是它的極限充注能力。為什么選轉(zhuǎn)子式不選渦旋式？） 選擇兩款開發(fā)潛力大的超高 能效機(jī)，初步選定型號為 2P14S225ANE 和 2P15S225ANE 萬寶壓縮機(jī)。所以在選擇壓縮機(jī)時(shí)，要求壓縮機(jī)單體能力與整機(jī)能力比會比一般高能效壓縮機(jī)高。壓縮機(jī)型號選用的一般原則為壓縮機(jī)單體能力的 85%為整機(jī)能力；對應(yīng)于高能效空調(diào)器，壓縮機(jī)型號選用的一般原則為壓縮機(jī)單體能力的 95%105%為整機(jī)能力。低壓側(cè)蒸發(fā)能力加大，液體 成分減小，壓力上升；高壓側(cè)換熱能力增強(qiáng)，壓力下降。 采用杜邦優(yōu)質(zhì) R22，它的含水量低，在相同的質(zhì)量下，工質(zhì)制冷能力較高。系統(tǒng)中含水量超標(biāo)則有可能引起冰堵和鍍銅腐蝕。相比之下， R407C 性能較低，而且R407C 是一種非共沸混合制冷劑，充注和補(bǔ)充制冷劑的時(shí)候都會有一定的麻煩； R410A 是新型環(huán)保工質(zhì)，由于本身工質(zhì)特性，壓力強(qiáng)度較R22 時(shí)大，與它相溶的潤滑油對水份管理、殘?jiān)芾硪蠹訌?qiáng)，這些空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計(jì) 都給實(shí)際操 作帶來困難；由于對 R22 性能的長期了解和它本身特性仍具有的優(yōu)越性，本次設(shè)計(jì)的制冷劑選型定為 R22。進(jìn)一步進(jìn)行比較 :在冷凝溫度 45℃，蒸發(fā)溫度 ℃，過熱度 10℃，過冷度 5℃的情況下 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計(jì) 冷凝壓力 蒸發(fā)壓力 吸收熱量 吸入狀態(tài)密度 制冷能力 MPa MPa KJ/Kg Kg/m3 無壓力損失 R22 R407C R410A 35 壓力損失相同 R22 R407C R410A 高壓制冷劑壓力損失小 R22 R407C R410A （廣州松下萬寶壓縮機(jī)公司提供的三種壓力損失條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)） 由上面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們可以得出以下結(jié)論 :在無壓力損失和壓力損失相同的情況下， R22 的制冷能力均是最好的 。制冷能力比HFC 單質(zhì)制冷劑的制冷能力好，且環(huán)保。但畢竟對環(huán)境還有一定的影響，因此 會逐步禁用。 4） HCFC，以 R22 為典型代表。 2） HC，主要代表有丙烷、異丁烷，它們最大的缺點(diǎn)是可燃，對于有高壓而且有電氣系統(tǒng)的空調(diào)器來說，從安全角度考慮是很少采用這種制冷劑。 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計(jì) 一 .制冷劑選型 從分子組成來分，制冷劑分為幾種 : 1） CFC，以 R12 為典型代表。 提升空調(diào) 能效水平是一個(gè)系統(tǒng)工程，空調(diào)的能效水平與壓縮機(jī)、換熱器、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、風(fēng)系統(tǒng)、制冷劑、控制系統(tǒng)、系統(tǒng)匹配等眾多因素有非常密切的作用關(guān)系，為此各空調(diào) 制造商 展開了深入的研究和分析。日本以及大多數(shù)西方國家經(jīng)過多年努力在空調(diào)效率方面取得長足進(jìn)步：日本規(guī)定，所有家用空調(diào)器的能效比必須在 以上；歐洲、美洲以及香港等國家和地區(qū)也都相應(yīng)制定了能效比標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定來引導(dǎo)空調(diào)行業(yè)不斷開發(fā)生產(chǎn)更高效率的產(chǎn)品，并引導(dǎo)消費(fèi)者選購高效空調(diào)。隨著空調(diào)的進(jìn)一步普及，這個(gè)數(shù)字還將進(jìn)一步提高 ， 我國目前正在制定家用空調(diào)的能效標(biāo)準(zhǔn)，以解決空調(diào)用戶日益增多所帶來的電力供應(yīng)壓力 。空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計(jì) 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計(jì) 序言 去年底今年初，一場在全國范圍內(nèi)爆發(fā)的 “ 電荒 ” 危機(jī)在為人們敲響節(jié)約能源的警鐘之際，也燒熱了沉寂已久的空調(diào)市場 ， 空調(diào)節(jié)能刻不容緩 。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國家用空調(diào)的年耗電量為 400 億千瓦時(shí)以上，約占中國每年全國電力消耗的 15%左右，而其年增長率卻和全國實(shí)際GDP 增長率相近，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出我國每年新增電力的增長量。 空調(diào)的核心技術(shù)是制冷、制熱的能力與效率，更高能效比 意味著更強(qiáng)、更高的制冷制熱能力和更低的消耗。而我國空調(diào)行業(yè)對空調(diào)能效比技術(shù)一直沒有給予足夠的關(guān)注與投入，致使中國空調(diào)器的核心技術(shù) —— 能效比平均水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家 ， 目前市場上的空調(diào)平均能效水平過低，僅有 ， 空調(diào)的能耗問題已日漸成為影響空調(diào)業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵 。 國家 正 通過政策引導(dǎo)促進(jìn)空調(diào)企業(yè) 致力 于節(jié)能 空調(diào) 的研發(fā) ， 企業(yè)通過對高效節(jié)能空調(diào)的推廣，將有利于搶占市場競爭的主動權(quán) ，為此廣東志高空調(diào)股份有限公司為響應(yīng)號召、順應(yīng)潮流，以便角逐高能效空調(diào)市場研發(fā)一款高能效單冷式家用分體空調(diào)，型號為 KF28GW/G。它含 有的 Cl 離子會與大氣平流層中能吸收太陽紫外線輻射的臭氧層中 O3結(jié)合，使 O3分解成O2，因此這種制冷劑雖然制冷能力高，但是由于環(huán)保原因，目前已經(jīng)被禁止使用。 3） HFC，主要代表有 R2 R3 R12 R134a，它們分子組成中不含有 Cl 離子，因此是環(huán)保工質(zhì)，但它們都制冷能力都不夠理想。制冷能力雖比 R12 要小，但仍較好。 5） HFC 混合制冷劑，主要代表有 R407C、 R410A。 綜合地考慮，較為優(yōu)越的制冷劑有 R2 R407C、 R410A。在高壓制冷劑壓力損失小的情況下， R410A 優(yōu)于 R22。 R22根據(jù)含水量和其它雜質(zhì)量的不同又可以分為合格品、一級品、優(yōu)質(zhì)品三類。 R22的含水量限制在 25ppm 以下。 二 .壓縮機(jī)的選擇 圖43℃15℃lg p37℃h18℃68℃虛線表示常規(guī)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)壓焓圖實(shí)線表示高能效機(jī)實(shí)際的壓焓圖 高能效機(jī)壓焓圖之所以與常規(guī)機(jī)的不同，主要是它加大了兩器面積并加強(qiáng)了它們的換熱效果。 在壓縮機(jī)的選擇方面，普通的壓縮機(jī)不能適用，需用高能效壓縮機(jī)。此次開發(fā)的指導(dǎo)思想是把能效比盡量做到最高（初定 以上）。 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計(jì) （盡量先找國內(nèi)其它廠家的同類產(chǎn)品進(jìn)行比較，選額定能效比高的。 由于它們的制冷量和額定壓縮機(jī)能效比相近，具有很好的可比性。當(dāng)系統(tǒng)換熱能力增強(qiáng)后，充注量（在不超過最 大充注量的前提下）也要相應(yīng)地增加。由規(guī)格書可知，油的充注量為 350cm3， ATOMOS M60 油的密度約等于水的密度，故算得最大充注量為 1100g。制冷劑的溶油性是系統(tǒng)特性和壓縮機(jī)壽命的決定因素。 分別用這兩種壓縮機(jī)配同一個(gè)系統(tǒng)，并通過多次試驗(yàn)調(diào)節(jié)使系統(tǒng)到達(dá)最佳狀態(tài)，再最終優(yōu)化系統(tǒng)，比較壓縮機(jī)的性能得出以下結(jié)果 : ①節(jié)流 毛細(xì)管 400，交流電機(jī)轉(zhuǎn)速 860rpm 2P15（充注量 870g） 制冷量 2745w 輸入功率 797w 能效 2P14（充注量 880g） 制冷量