一种家x用冰蓄冷空调系统的原理.doc

专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需 文档下载最佳的地方 PAGE  专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需 文档下载最佳的地方 [摘要]:本文给出一种家用冰蓄冷空调系统的原理、结构和设计方法,并结合清华同方人环设备公司生产的户式空调,进行了相应的实验研究;检查了机组在各种工况下的运行情况,并对家用冰蓄冷空调和常规空调在制冷量、制冷效率COP 以及过冷度等方面作以比较,提出设计家用冰蓄冷空调的几点建议，以便提高制冷设备课题的开展。 [关键词]:家用冰蓄冷空调　蓄冷　取冷　过冷度 1. 　前言 冰蓄冷作为一项成熟技术,在大型中央空调系统中的应用越来越广泛,它不仅使电力负荷“削峰填谷”,提高发电设备的年利用率,也保证制冷机组满负荷高效率运行,降低空调系统的运行费用,带来了显著的社会效益和???济效益，并配合我校“制冷设备的安装与管理”课题的开展，具有深远意义。但是,随着人们生活水平的提高和全球气候变暖的影响,小型家用空调器近几年的增长速度是相当惊人的。据统计,1995 年全国每百户城镇居民平均拥有8 台房间空调器,到2000 年每百户城镇居民房间空调器的拥有量已达40 台;而在部分经济发达地区,深圳、珠海和广州,这一比例已由1995 年的15 台/ 百户猛增至2000 年的78台/ 百。家用空调器的耗电量在总空调耗电量中也占据着相当大的份额,2000 年深圳地区为60 % , 日本的统计数据为80 % ,而且其运行特点又进一步加大了电力负荷的峰谷差异,给电力供应造成更大的压力。本文提出将冰蓄冷技术应用到家用空调器等小型空调设备上,并对该冰蓄冷系统进行了全面的实验研究,结果表明,家用空调器配以适当的冰蓄冷系统,能够达到提高机组出力、降低设备容量、减少运行费用的目的,同时它起到的“削峰填谷”作用也是很可观的。 2. 　实验装置和实验过程 2. 1 　系统组成 家用冰蓄冷空调应具备以下特点:结构简单紧凑、蓄冷取冷方便、控制灵活有效等。图1 给出了该冰蓄冷空调的系统组成,它将直接蒸发制冰蓄冷,制冷剂内融冰取冷及大温差过冷有机的结合为一体,从而大幅度提高制冷量和制冷效率。该冰蓄冷空调系统有以下三种运行工况: 1) 蓄冷运行,阀门V1、V2、V3 为开,其余为关,循环依次由压缩机1、冷凝器3、蓄冷用储液器4、双阀机构5、蓄冰槽6 等部件组成; 2) 取冷供冷运行,阀门V4、_達_⒌_pV5、V6、V7为开,其余为关,循环依次由压缩机1、冷凝器3、蓄冷用诸液器4、蓄冰槽6、双阀机构5、蒸发器7 等部件组成; 3) 常规空调运行,阀门V1、V4、V7 为开,其余为关,循环依次由压缩冷凝器 3、双阀机构5、蒸发器7 等部件组成。 压缩机　2. 四通阀　3. 冷凝器4. 蓄冷用储液器　5. 双阀机构　6. 蓄冰槽　7. 蒸发器8. 气液分离器　9. 水泵　10. V1 - V7 球阀 图1 　家用冰蓄冷空调系统简图机1、 2. 2 　系统设计 首先分析一下家用冰蓄冷空调系统的原理,从图2 可见: 图2 　系统原理1gP - h 图 　　常规空调机组在标准运行工况下:蒸发温度为2 ℃, 过热度为5 ℃; 冷凝温度为50 ℃,过冷度为3 ℃,R22 的单位制冷量为151kJ / kg ;当利用蓄冰槽使制冷剂过冷后,其冷凝温度会有所降低,而过冷度却大幅度增加(可达35 ℃以上) ,单位制冷量可达到205kJ / kg ;比原来增加54kJ / kg ,约为35 %。系统设计的关键是蓄冰槽的设计,它的设计思路是这样的:首先确定系统白天运行时需取冷的小时数,根据大温差过冷多提供35 %制冷量这一指标,得到系统的总蓄冷量和蓄冰量;然后建立直接蒸发蓄冰过程的传热模型,据此算出蓄冰盘管的尺寸和长度,合理设计蓄冰槽形状和布置蓄冰盘管;最后匹配设计其它部件,诸如储液器、膨胀阀等。 2. 3 　实验方法 本实验基于清华同方人环设备公司生产的制冷量为12kW的户式中央空调,增加蓄冷、取冷系统部分,也就是说,在取冷运行过程中,机组提供的额定制冷量为16kW,而不取冷时,机组仍可提供12kW 的制冷量。同时设计白天运行时可取冷10 小时,那么总蓄冷量为9. 8 冷吨时(127 ×103kJ ) ,蓄冰槽的尺寸为1. 35 ×0. 6 ×0. 8m3 。在实验过程中,针对蓄冰运行、冷机取冷供冷运行和常规空调运行三种不同方式,利用该系统中布置的温度和压力传感器(如图1 所示) ,采集到以上三种工况的运行参数,据此考查该冰蓄冷空调的运行情况,给出制冷量、性能系数COP 和过冷度,蓄冷量和取冷量随时间的变化关系,以及蓄冰槽内的温度分布等等,最后得到设计家用冰蓄冷空调系统的几点建议。 3. 　实验结果和分析 3. 1 　机组运行情况 图3 　取冷过程制冷系统的