制冷剂充灌量对制冷系统变工况性能影响的分析方法.pdfVIP

7 7 70 制 冷 Refrigeration lN99o8,4年第19498期((V总oL65) ∞ 期) 制冷剂充灌量对制冷系统变工况 性能影响的分析方法 InfluenceofChargeOffPerformqneewithVaring ConditionsinaAirConditioner T 毕 付明星 黄 虎、曹 琦 鱼剑琳 王宜义 J (西安交通大学能动学院 陕西 710049) [摘要] 提出了一种能够定性、定量地说明环境参数及其变化一定时，充灌量与工况和系统性能间 的相互关系及变化的方法。对系统的设计、最佳充灌量的确定和制冷系统节能都有一定的指导作用。 [关键词] 充港量 制冷系统 变工况 性能指标 I 前 言 ●。 。。一 ’。’。一 。 — 、 ·。—__一 铎1铡 制冷剂的充灌量是影响小型制冷系统性能的主要参数之一，对此国内外专家学者进行了 大量的研究工作。实验表明：对给定的系统和工况存在一个最佳充灌量 ，使系统的制冷量和 COP最高。除此之外，无论充灌量是增加还是减少，制冷系数都要下降。原因是充灌量少，过热 度增加，吸气比容增大、循环流量以及制冷量则都显著下降；反之，两器中的积液量增加．相变 换热面积减少，内部压力、压 比增加，导致系统耗能增加，制冷量下降。只有充灌量适当时，系 统中各部件才能实现撮佳匹配，获得高效率。因此，确定好系统的充灌量是提高小型制冷装 置，特别是工况变化较大的空调器性能的关键。经过努力，目前已基本解决了这一问题，文 献 C1][2]根据空调器内部制冷剂分布的简化模型推导出计算最佳充灌量的基本关系。实例 计算结果也能较好地与实验值吻合，克服了过去主要凭经验引起充灌量偏差大的弊端 但是，关于充灌量对制冷系统性能影响的研究都是以具体的实验为基础，虽然能反映充 灌量对具体制冷系统性能影响的趋势和程度，但因实验的离散性突出，工作量大而难 以推广； 其次没有明确充灌量对系统工况及其变化的影响；此外，研究的对象都以毛细管作为节流元 件，由于毛细管对流量的调节能力差，难以实现对过热度的控制，所以，任意工况参数的变 化及充灌量的变化都引起系统循环图的变化，使系统性能的分析计算变得复杂，直观性、可 比性较差。本文提出的方法——充灌量对制冷系统变工况性能影响的计算方法试图弥补这一 不足。 2 充灌量对制冷系统变工况性能影响分析方法基础 给定制冷系统的性能 (COP)直接由工况决定，而工况参数不仅与系统的结构、各部件 特性和环境参数有关，还与制冷剂的充灌量有关。 付明星等：制冷荆克灌量对制冷系统变I况性能影响的分析方法 71 (1)最佳充灌量与工况的关系 为了较准确地反映制冷剂在系统内部的状态及分布．本文选用文献 [2]介绍的方法确定 给定工况时系统的最佳充灌量。表 1是某空调器最佳充灌量与对应工况的计算结果。 表 1 给定空调器最佳充灌量随I况变化一览表 容易看出，蒸发温度不变时，最佳充灌量随冷凝温度升高而减少；冷凝温度不变时，最 佳充灌量随蒸发温度的下降而减步。特定工况的最佳充灌量相对另一工况就不再是最佳充灌 量。而且计算过程发现，定充灌量系统在蒸发温度升高时，蒸发加剧及节流装置的调节作用 将会使冷凝器中的制冷剂量减少，蒸发器中的制冷剂量增加．这时需要防止膨胀阀前出现制 冷剂蒸汽；反之，冷凝器中的集液量增加，工况变化越大，集液量越多。例如从工况；丁。