分体式空调的冷媒泵送装置.docx

Technical Exchange 技术交流分体式空调的冷媒泵送装置苏子云，孙文哲，杜帅（上海海事大学商船学院，上海 200135）摘要：文章介绍了制冷循环及制冷装置的节能，并着重分析了安装泵来输送制冷剂的分体式空调的节能情况。由于建筑等原因，分体式空调的室内机和室外机可能相距比较远，制冷剂从室外机被输送到 室内机要经过长管路。制冷剂在管内流动会因为沿程阻力等原因使压力下降。为保证压力损失不影响到 制冷循环，现提出两种方案：（1）提高压缩机功率和冷凝器风机功率来弥补压力损失。（2）在冷凝器 出口安装泵来弥补压力损失。下面就来计算比较这两种方案。关键词：节能，制冷装置，分体式空调，泵引言s2=15mm。设长距离送冷媒管路长为l，直径d=10mm。2.2 理想制冷循环及计算理想的制冷循环（l=0m），如图1、图2所示。分体式空调是在窗式空调的基础上，把冷凝器组（压缩机、冷凝器、轴流风机、四通换向阀、强电控制装置等）和蒸发机组（蒸发器、毛细管、轴流式风机、微电脑电器控制等）分为室外 机和室内机组，分别安装在室外和室内，中间由两根制冷管路、 电源线及控制线路相连接。制冷剂在室内、外机组构成的制冷系 统内流动并循环，完成制冷、制热、抽湿。该空调因其为非整体 式结构，是分离安装的，所以又称为分离式空调。1.分体式空调中泵送冷媒的原理图1 压焓图图2 制冷循环查制冷剂压焓图得h1，h3=h4，P1，P3，并沿状态1的绝热线与状态3的等压线相交，得状态2，h2管内流动的制冷剂的质 量流泵送冷媒就是通过泵向制冷剂传递能量，使制冷剂的动能和压力能增加。分体式空调分室外机和室内机，当室外机和室 内机距离较远时，将高温高压的制冷剂液体输送到蒸发器的较 长的管路里，由于管壁的摩擦，延程阻力损失等原因制冷剂压 力下降。损失的压力都要通过增大压缩机负荷来补偿，这就增 大了能耗。如果在管路里增加一个泵用于增大制冷剂压力，输 送制冷剂，就能减轻压缩机负担，起到节能的作用。qm= Q0 /（ h1-h3）查表得冷凝温度时制冷剂饱和液体密度ρ1制冷剂管内流量 Vmax=qm/ρ1 管道截面积 A=πdΔ2/4 制冷剂管内流速 v=Vmax/A 冷凝器冷凝热 Q=（h2-h3）*qm（1）（2）2.设计方案比较（3）首先建立理想模型，求得模型在理想循环下冷凝器的换热面积，再比较冷凝面积不变情况下两个方案，得出结论。2.1 建立理想模型假设制冷剂为R22，房间制冷量为Q0=15K W，蒸发温 度为t1=7℃，冷凝温度为t2=47℃，室外风机选择轴流式是风 机，风机进口空气温度t5=35℃，出口温度t6=45℃。空气初速 度v1=0m/s，末速度v2=6m/s。冷凝器盘管管径d0为10m m， 逆流安装，管束排列方式为顺排，排数z=8 ，管间距s 1 =（4）（5）查湿空气压焓图得空气在冷凝器风机进口温度时的状态h5，出口温度时的状态h6。当地大气压下空气密度ρ空气质量流qm，k=Q/（h6- h5）（6）CHINA HOUSING FACILITIES47Technical Exchange技术交流风机风量Gmax = qm，k/ρ风机扬程流体横掠管束的平均对流传热系数m nkp（7）Nuf=cRef，max Prf （Prf/Prw） （s1/s2） CφCz（16）式中：下角标f——表示特征温度为tf， tf按式（）计算。Pr——普朗特数。 s1——横向节距，m。 s2——纵向节距，m。Ref，max——以流体平均温度下管间最大流速计算的雷诺数。2-v 2）/（2*g）+（ω 2-ω 2）/（2*g）+H m ax =（v 211222（u1 -u2 ）/（2*g）其中：v1为风机进口轴向速度 v2为风机出口轴向速度 ω1为风机进口相对速度 ω2为风机进口相对速度 u1为风机进口径向速度 u2为风机进口径向速度由于是轴流机，所以u1=u2。又相对速度ω增量不大，忽 略其变化。所以（8）Ref，max=vf，max* d0/μf（17）①其中：v f，m a x为流体平均温度下管间最大流速，m/s，d0 为管子外径，m。 c，m，n，k，p——系数和指数 Cφ——流体斜向冲刷管束时的修正系数 Cz——管排修正系数2-v 2）/（2*g）Hmax =（v21v =v *s /（ s - d ）（9）max 2 110其中：vmax——流体入口温度下的最大流速v2——进入管束时的流速 流体为气体，修正为tf下的最大流速 vf，max=vmax*Tf/Tf 已知v2=6m/s，s1=15mm，d0=10mm 代入公式（17）得vf，max=18.3m/s 空气平均温度 tf=（t5+t6）/2=40℃考虑到计算误差及管网漏耗等因素，取10%的安全量G