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4mm管换热器降低制冷剂充注量实验研究点击：1703 日期：[ 2014-04-26 21:53:42 ] |
| 4mm管换热器降低制冷剂充注量实验研究 贾庆贤,赵夫峰,曾昭顺,张智,李廷勋 (广东美的制冷家电集团制冷研究院,佛山,广东528311) 【摘 要】 本文利用最新研发的4mm管换热器分别对分体机进行充注R410A、R290的性能实验。实验结果表明:采用4mm管换热器,在保持性能不变的情况下,不仅可以有效的降低换热器体积和成本,也能明显降低制冷剂充注量。 【关键词】 4mm管 换热器 制冷剂 充注量 0 前言 从热交换的机理可以知道,小管径热交换器可以强化管内传热效果,因此空调热交换器的管径从最初9. 52mm逐渐发展到7. 94mm、7mm、6. 35mm,以及近年开始大规模应用的5mm管径的热交换器。从节省能源和环保的角度考虑,采用环保工质和小型化是未来家用空调器的发展趋势。热交换器作为空调中体积最大和主要参与换热的部件,其小型化程度对空调器的小型化有重要影响。实现热交换器小型化的一个较好方法是用小管径换热管代替现有热交换器中的换热管。小管径管翅式热交换器在家用空调中的应用会大量的降低空调器的制造成本,亦达到节能环保又经济的目的。本文利用最新研发4mm换热器分别对分体机进行R410A、R290性能匹配及实验,实验结果表明采用小管径不仅降低换热器体积和成本,也能有效降低制冷剂充注量,起到节能环保作用。 1 26机R410A制冷剂性能设计与实验 1.1 26分体机R410A制冷剂性能设计 根据26分体机5mm冷凝器尺寸设计了4mm换热器相关参数。与5mm管换热器具体对比如表1表示。由于管径相差不大,流路和原型5mm换热器一样,只对制冷系统充注量和毛细管长度进行了调整。 1.2 26性能实验 26分体机在标准制冷工况[1]测试,实验结果如表2所示。与原型机相比,制冷剂充注量减少18.3%。 2 35机R410A制冷剂性能设计与实验 2.1 35分体机R410A制冷剂性能设计 根据35分体机5mm冷凝器尺寸,设计了4mm换热器相关参数,与5mm管换热器具体对比如表3表示。 2.2 35性能实验 35分体机在标准制冷工况[1]测试,实验结果如表4所示。与原型机相比,制冷剂充注量减少19·6%。 3 35分体机R290制冷剂性能设计与实验 3.1 分体机R290制冷剂性能设计 由于R290是易燃易爆,在IEC 60335-2-40和EN 378-1:2008中均对空调器使用碳氢制冷剂的最大安全灌注量做了限制,其中R290空调器在10 m2房间内按2.2m的安装高度时,其26机充注量不允许超过290g,35机不超过340克。根据R290物理特性,更换排量更大的压缩机进行5mm原型匹配实验后,再对4mm换热器进行匹配实验,冷凝器参数如表5所示。 3.2 R290性能实验 35分体机在标准制冷工况[1]测试,实验结果如表6所示。与原型机相比,制冷剂充注量减少16·3%。 4 结果分析 从三种机型实验可知: (1)26机采用R410A制冷剂,新研发的4mm管换热器制冷量大于原型5mm管换热器1. 86%,由于管径的减小,考虑到成本原因,流路借用原型机流路,从而使功率增大2. 55%, COP降低0. 6%,充注量减少18. 3%; (2)35机采用R410A制冷剂,新研发的4mm管换热器制冷量大于原型5mm管换热器0. 4%,由于管径的减小,考虑到成本原因,流路借用原型机流路,从而使功率增大1. 86%, COP降低1. 5%,充注量减少19. 6%; (3)35机采用R290制冷剂,新研发的4mm管换热器制冷量大于原型5mm管换热器1. 46%,由于管径的减小,考虑到成本原因,流路借用原型机流路,从而使功率增大1. 99%,COP降低0. 73%,充注量减少16. 3%。 5 结论 从对R410A和R290两种制冷剂实验结果可知,采用新研发的4mm管换热器制冷量优于原型5mm管换热器,由于管径的减小,考虑到成本原因,流路借用原型机流路,从而使功率增大, COP相对偏小。从三种机型实验来看,采用4mm换热器可以降低制冷剂充注量20%左右,具有明显的经济效益和安全效果,这对于正在推广的自然制冷剂R290具有重要的意义。 参考文献 [1]中华人民共和国标准GB/T 7725-2004《房间空气调节器》[S]。 [2] Household and similar electrical appliances-Safety-Part 2 -40: Particular requirements for electrical heat pumps, air- conditioners and dehumidifiers. IEC 60335-2-40 [S]. 2002: 57-63. [3] Refrigerating systems and heat pumps - Safety and environm entalrequirements - Part 1: Basic requirements, definitions, classification and selection criteria. EN 378-1 [S]. 2008: 44-46. |
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