R410A空氣源熱泵工作過程仿真及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目前大量的空氣源熱泵使用的制冷工質(zhì)為R22，R22對(duì)臭氧層有破壞作用。有關(guān)保護(hù)臭氧層的國際協(xié)議《蒙特利爾議定書》已明確規(guī)定了空調(diào)器中所使用的R22為應(yīng)被禁用、淘汰的物質(zhì)。目前被認(rèn)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(zhì)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(shì)。R410A具有優(yōu)良的傳熱性能，流動(dòng)壓降比R407C和R22

2、都要小，有利于提高制冷系統(tǒng)的性能系數(shù)，值得進(jìn)一步研究。 筆者通過理論計(jì)算和對(duì)已有R410A機(jī)組的分析，設(shè)計(jì)開發(fā)了一臺(tái)5HP風(fēng)冷冷(熱)水機(jī)組。并利用人工環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室及高精度的數(shù)據(jù)測(cè)量采集系統(tǒng)對(duì)機(jī)組在不同工況下的運(yùn)行特性進(jìn)行了測(cè)試分析。 建立了風(fēng)冷熱泵機(jī)組制冷模式下的穩(wěn)態(tài)仿真模型，包括：壓縮機(jī)、風(fēng)側(cè)換熱器、板式換熱器和熱力膨脹閥。利用NIST REFPROP的制冷工質(zhì)物性資料及其他相關(guān)制冷工質(zhì)物性研究資料，建立R410A

3、物性數(shù)據(jù)庫(包括各相區(qū)的熱力物性和輸運(yùn)特性)。用Visual Basic語言編寫了系統(tǒng)仿真軟件，通過與機(jī)組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較好的一致性。 通過實(shí)驗(yàn)分析了R410A機(jī)組制冷和制熱模式下，在外界環(huán)境溫度變化時(shí)，機(jī)組的運(yùn)行特性，得出了機(jī)組制冷(熱)量、機(jī)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(shù)的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)表明，在機(jī)組各部件合理匹配的情況下，R410A風(fēng)冷冷(熱)水機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)制冷工況的COP能達(dá)到

4、GB 19577-2004《冷水機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)》中4級(jí)以上的要求，本實(shí)驗(yàn)機(jī)組在標(biāo)準(zhǔn)制冷工況的COP達(dá)到了2.64。 中國加入WTO以后，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與國際接軌將變得更為重要，本實(shí)驗(yàn)還根據(jù)GB/T18430.1《蒸汽壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機(jī)組工商業(yè)用和類似用途的冷水(熱泵)機(jī)組》(征求意見稿)中部分負(fù)荷工況測(cè)試要求對(duì)R410A風(fēng)冷熱泵在部分負(fù)荷下的運(yùn)行做了實(shí)驗(yàn)，得出了R410A熱泵機(jī)組的綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)(IPLV)，這對(duì)以