空调器室内外机接管长度与性能研究

ｐａｐｅｒ．ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｇａｓ ｎｏｚｚｌｅ ｓｈｏｕｌｄ ｎｏｔ ｅｘｃｅｅｄ ６６．５５ｍ ａｎｄ ｌｉｑｕｉｄ ｎｏｚｚｌｅ ６３．２０ｍ ａｔ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｔａｌｕｓ，ｇａｓ ｎｏｚｚｌｅ ４２．５９ｍ ａｎｄ ｌｉｑｕｉｄ ｎｏｚｚｌｅ ２０ ７９ｍ ａｔ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｔａｔｕｓ．Ｐｉｐｉｎｇ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｌｉｍｉｔ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｄｒａｉｎ ｐｉｐｅ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ．
关键词：分体式空调：接管长度：制冷量；压缩机功率；垂直落差
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｗｉｔｈ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｅｃｏｎｏｍｙ？ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ ｐａｃｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎ星ａｎｄ １ｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｏｆｆｉｃｅｓ，ｖｉｌｌａｓ ａｎｄ ｒｅｓｔａｕｒａｎｔｓ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ，ｔｈｅ ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓａｌｅ ｉｓ ｍａｉｎｔａｉｎ ａ ｎ１曲ｅｒ ｌｅｖｅｌ ｇｒｏｗｔｈ １１１ ｔｈｅ ｐａｓｔ １ ０ ｙｅａｒｓ Ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ａｎｄ ｌｉｇｈｔ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ａｉｒ ｃｏｎｄｌＩｌｏｎｅｒｓ ａｒｅ ｂｅｃｏｍｅ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｐｏｐｕｌａｒ．Ｉｎ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌ ｉｎｄｏｏｒ ｕｎｉｔ ｉｓ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｏｕｔｄｏｏｒ ｕｎｉｔ，ａｎｄ Ｉｔ １Ｓ ｊｕｓｔ ｎｅｅｄ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔ ｔｕｂｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｅｖｉｃｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｂｕｔ ｔｈｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｎｇ ｎｏｚｚｌｅ ｉｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｃｏｍｍｅｒｅｉａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ａｎｄ ｈｉｇｈ—ｒｉｓｅ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｆｌｏｗｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ ｗｉｌｌ Ｄｒｏｄｕｃｅ ａ ｃｅｒｔｍｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｆｏｒ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｐｉｐｅｌｉｎｅ，ｗｈｉｃｈ ｗｉｌｌ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｓ．Ｄｅｔａｉｌｅｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｏｆ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ ｉｎ ｆｌｕｉｄ ｓｕｐｐｌｙ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ａｎｄ ｇａｓ ｐａｓｓｉｎｇ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ、ｈｏｎｚｏｎｔａｌ． ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｆａｌｌ，ｎｅｇａｔｉｖｅ ｆａｌｌ ｔｈｒｅｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｔｏ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ Ｄｒｅｓｓｕｒｅ． ｒｅｔｎｇｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｏｔｙ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ，ｅｔｃ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｍｅａｎｉｎｇｆｕｌ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ．
注：涉及保密的学位论文在解密后适用本授权。
学位论文作者签宁：
指导教师签字：
同
期：旮确年弓月弓１日
摘要
随着中国社会经济的快速发展，各地区的城『ｉ！『化步伐加快，办公用房、别墅、餐 厅等增加，空调销量在近１０年中保持了较高的增长水平。家用与轻型商用的分体式 空调机组越来越普及。在传统模式中，室内机与室外机的距离较近，只须根据设备的 情况进行管径的选择即可。但近年来随着商业建筑和高层住宅楼房的增多，长接管的 情况越来越多。由于较长的管路，制冷剂的流动阻力将产生一定的压降，此压降会影 响分体式空调整体的冷却效果。本文对分体式空调的供液管路与回气管路中的制冷剂 进行了详细的阻力计算，并对水平、正落差与负落差三种情况对制冷剂温度压力、制 冷量和功率等的影响分别进行了分析，得出了一系列有意义的结论。
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Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆａｌｌｓ ｔｏ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｐｏｗｅｒ， ｒｅｔｈｇｅｒａｎｔ ｍａｓｓ ｆｌｏｗ，ｎｏｚｚｌｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ．Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｆａｌｌｉｎｇ，ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ， ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｒｅｄｕｃｉｎｇ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｐｏｗｅｒ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ａｎｄ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｍａｓｓ ｆｌｏｗ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｎｏｚｚｌｅ ｌｅｎｇｔｈ．Ｂｅｓｉｄｅｓ ｏｖｅｒｃｏｍｉｎｇ ｏｎ．ｗａｙ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ ｆｌｏｗ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｔ ｔｈｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｆａｌｌ，ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ．ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｇｒａｗｔｙ，ｌＳ ａｌｓｏ ｅｘｉｓｔ．Ｓｏ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｐｏｗｅｒ ａｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｆａｌｌ ｉｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｎｏ ｆａｌｌ ｓｔａｔｕｓ Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｎｏｚｚｌｅ ｌｅｎｇｔｈ ｉｓ ａｔｔａｉｎｅｄ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｅｐａｒａｔｅｄ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ；ｎｏｚｚｌｅ ｌｅｎｇｔｈ；ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｐｏｗｅｒ；ｖｅｒｔｉｃａｌ ｆａｌｌ
目录
摘要………………………～………
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ＡＢＳＴＲＡＣＴ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
１００ｍ ａｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｏｎ蹦ｌ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｆａｌｌ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｐｏｗｅｒ ａｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ １４％ａｎｄ ５９％．
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｎｄ ａｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｆａｌｌ，ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ ｉｔｓｅｌｆ ｇｒａｖｉｔｙ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｈｉｃｈ ＩＳ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｏ－ｗａｙ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＳＯ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ＩＳ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｔ ｐｒｅ ａｎｄ ｐｏｓｔ ｃａｐｉｌｌａｒｙ，ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ ｍａｓｓ ｆｌｏｗ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ，ａｎｄ ｗｈｅｎ ｒｅｔｈｇｅｒａｌａｏｎ ｃａｐａｃｌｔｙ ＩＳ ａｔｔａｉｎｅｄ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ，ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｒｅｄｕｃｅｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｏｆ ｇａｓ ｐｉｐｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｐｏｗｅｒ ｉｓ ｆｉｒｓｔ ｒｅｄｕｃｅｄ ａｎ ｔｈｅｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅ ｌｉｍｉｔ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ ｎｏｚｚｌｅ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ
Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｆｏｕｒ ｍａｉｎ ｄｅｖｉｃｅｓ，ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ． ｃａｐｉｌｌａｒｙ ａｎｄ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ，ａｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ Ａｔ ｔｈｉｓ ｂａｓｅ，ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｓｏｌｖｉｎｇ ａｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｐｏｗｅｒ，ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ ｍａｓｓ ｆｌｏｗ，ｎｏｚｚｌｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｎｏｚｚｌｅ ｉＳ ｍａｓｔｅｒｅｄ．ｗｈｉｃｈ ｉＳ ｏｆ ｇｕｉｄｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｔｏ ｅｘｐｅｎｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ
本文建立了制冷压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个主要设备的数学模型。在 此基础之上，对模型进行分析与求解，掌握了系统制冷量、压缩机功率、制冷剂质量 流量、接管的温度和压力随管长的变化情况，对于实验研究过程的顺利进行具有指导 作用。
实验研究了分体式空调在不同落差情况下，对系统制冷量、压缩机功率、制冷剂 质量流量、接管的温度和压力的影响。随着接管长度的增加，制冷剂温度下降，压降 增大，系统制冷量减少，压缩机功率增大，制冷剂质量流量减少。由于正落差情况下 制冷剂在流动过程中除需克服沿程阻力外，还需克服自身重力所造成的压降，因此正 落差情况下制冷量与压缩机功率的变化率大于无落差情况。无落差与正落差情况接管 长度达到ｌＯＯｍ时压缩机功率增长分别为１４％、５９％。而负落差情况下制冷剂自身重 力所引起的压力增大大于沿程阻力所造成的压降，毛细管前后的压差增大，流过毛细 管的制冷剂流量增多，使得整个系统的制冷量增大，达到最大值后受到气体管压降的 影响制冷量逐渐下降，压缩机功率也呈先减少后增大的趋势。本文还对空调的接管的 极限长度进行了计算，经过计算，水平情况下气体接管长度不应该超过６６ ５５米，液 体管长度不应该超过６３ ２ｍ，垂直落差情况下气体接管长度不应该超过４２．５９米，液 体管长度不应该超过２０．７９ｍ。在空调安装过程中，按照冷凝器出液管的极限长度配管。