空调器制冷剂最佳充注量确定

例析制冷系统制冷剂充注量的确定方法

例析制冷系统制冷剂充注量的确定方法引言为了降低成本，简化制冷系统结构同时为保证系统可靠运行啤酒冷却机的制冷系统采用毛细管进行节流，但因毛细管属不可调节的节流元件，为此制冷系统中制冷剂充注量对系统性能特别是制冷量影响很大.制冷剂加入量过多或过少都是不利的。

制冷剂量不足使蒸发器未完全充满，蒸发压力降低，压缩机吸气过热度增加，因此蒸发器的传热系数和制冷量都减小；另一方面制冷剂量过多时，将导致冷凝器的有效传热面積减少，引起冷凝温度和压力升高，引起制冷量下降和能耗增加。

对于一般的家用制冷器具每个公司都有自己的一套经验做法，大多数以实验方法为主，但较费时费力。

而有些文献介绍的利用经验公式计算，但经验公式通用性不强，准确程度差。

在新产品开发过程中，制冷剂充注量的确定成了实验工作量最大的环节，约占全部实验工作量的40%。

因此，如能以计算的方法确定充注量，以实验加以验证，在生产中将有相当大的应用价值。

1、制冷剂充注量对系统性能的影响对于毛细管内经和长度一定的制冷系统，为达到最大的能效比，制冷剂的充注量有一个最佳值。

制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩，放热、节流和吸热四个主要过程，以完成制冷循环。

图1是理论的制冷循环压焊图上的表示，从图中我们可以知道理论制冷系数为ε=（h1-h3）/（h2-h1）。

当制冷剂充注量偏多时实际循环由1-2-4-5-1变成为1-2′-4′-5′-1，如图2所示。

由于制冷剂过量造成冷凝器中存有大量制冷剂液体占据冷凝换热面积，造成换热效果差冷凝温度升高、冷凝压力升高，同时将会造成压缩机排气压力（冷凝压力）升高，压缩机负荷及耗电量增大，压缩机的理论功耗由Wc变为Wc′=h2′-h1>h2-h1，而制冷剂单位质量制冷能力q0变为q0′=h1-h5′< h1-h5，在其他条件不变的情况下，压缩机的制冷量减少，系统的能效比下降。

由于制冷剂过多造成压缩机吸入大量的液态制冷剂造成液击，极其容易引起压缩机的损坏，影响制冷效果，系统运行工况恶劣，严重时将有事故发生的可能！系统中的制冷剂充注量过少，最突出的问题是蒸发器的供液量不足，使得蒸发压力由Pe下降倒Pe′，制冷量下降，压缩机的压缩比（或压力差）增加，效率降低，排气和运转温度增高，制冷温度下降缓慢或根本不下降，耗电量增加。

高能效比家用空调器制冷剂超量充注对空调系统的影响浅析

研究探讨Re s ea rc h/Dis cu s s io n3缩机再压缩，完成循环。

6结论通过机电一体化数字化、智能化和模块化等原理对电子膨胀阀实现微电脑控制，使电子膨胀阀响应快、流量调节范围宽，按预设的各种复杂调节规律动作逻辑，获得良好的调节品质，同时使压缩机的启动、各种负荷特性、排气保护、自动除霜能力大为改善，因此对系统的稳定性、延长压缩机的使用寿命有重要的作用。

高能效比家用空调器制冷剂超量充注对空调系统的影响浅析TC L 空调器（中山）有限公司鲁益军1卢毅强3广东美芝制冷设备有限公司冼明2利用机电一体化控制原理通过电子膨胀阀、压缩机及室内、外风扇综合控制除霜。

电子膨胀阀为脉冲电机驱动式，阀全开共需500个脉冲，阀流量随脉冲数增加而增加。

我们采用两个温度传感器（即系统中的感温包）分别检测变频一拖四系统的室外环境温度Ta 和室外热交换器的蒸发温度T o ，根据这两者的温差作出系统是否结霜的判断，结霜的判断条件如图4所示（温度点A 、B 、C ，a 、b 、c 、d 根据系统的大小在试验时确定）。

除霜时四通阀内机风扇运行。

这种除霜的模块化控制过程如图4、图5所示。

除霜时压缩机的高温排气首先直接进入室外换热器换热除霜，由于排气温度高、工质流量大，能迅速将室外机的结霜化掉。

然后高温排气经电子膨胀阀适度调节后进入四个室内机，在室内换热器吸收少量的热量，由于此时室内机风扇不工作，因而从室内带走的热量较少，对室内的温度影响不大。

最后，高温排气进入压1吴业正、韩宝琦.制冷原理及设备.西安交通大学出版社，19982蒋能照、张华、姚国琦、寿炜炜.家用中央空调实用技术.机械工业出版社2002.33芮延年．机电一体化系统设计[Ｍ]．北京：机械工业出版社，2004「编辑/李鹏」参考文献换向，制冷剂转换成制冷运行的流动方向，变频压缩机高频运行，提高压缩机的排气温度，电子膨胀阀尽量调大，加大系统冷媒流量。

同时停止室外机风扇和室1概述现阶段的高能效比的定频房间空调器，大部分采用大换热面积的换热器，压缩机的额定制冷量接近空调器的名义冷量这种技术方案。

空调系统制冷剂最佳充注量的确定

空调系统制冷剂最佳充注量的确定
以系统具有最大能力输出为一拖多空调系统的制冷剂注量的确定主要目标，保证系统具有最大能力输出运行。

在同能量级输出下，制冷量随制冷剂充注量的增大而增大，有最大值，然后再减小，系统的不同能量级输出对应不同的最佳充注量。

运行能力越大，系统需要的制冷剂量就越大，系统需要的制冷剂量与运行能力输出成正比关系。

系统采用无高低压贮液器设计时，不能确定一个合适的制冷剂充注量能同时满足不同能级输出的要求。

系统采用高低压贮液器设计时，能量级时对应不同的最佳充注量到达某一值时，随制冷剂充注量的增大制冷量先保持不变，当制冷剂增大到某一值时然后再降低。

这是因为高低压贮液器贮存部分制冷剂，保证了压缩机的吸气略过热。

因为高低压贮液器的存在，当系统不同能量输出时，如系统100%运行和25%运行，相应有最大能力输出时，他们有相同制冷剂充注量区域，在相同的区域内，制冷剂充注蛋的增大而制冷量保持不变。

以系统具有最大能力输出为一拖多空调系统的制冷剂充注量确定的最佳制冷剂充注量区域内，系统的制冷剂充注量就称谓最佳充注量。

同时，引起系统制冷剂充注量的误差由高低压贮液器消除，但这个区域越大确定一个最经济制冷剂充注量难度就越大。

而且，用系统具有最大能力输出来确定制冷剂充注量的误差也就越
大。

家用空调制冷剂充注量与毛细管长度的匹配

摘要 : 通过试验的方法研究了空调器制冷剂充注量与毛细管长度对制冷系统的影响 , 得出了相应的试验曲线 ,找出了最佳匹配结果. 根据试验结果分析了毛细管长度与制冷剂充注量影响空调性能的基本规律. 关键词 : 空调器 ;制冷剂充注量 ;毛细管长度 ;最佳匹配中图分类号 : TB 61 + 1 文献标识码 : A 文章编号 : 167226138 (2005) 0120015205
P1
T1 降低 ,而压比
P2 / P1 和绝热
指数几乎不变 ,所以排气温度 T2 降低 ,如图 4所示.
±0. 2℃,室外干 /湿球温度 : 35 ±0. 2℃ /24 ±0. 2℃)
条件下进行.
2 试验结果及分析
2. 1 吸、排气温度随制冷剂充注量的变化
如图 3所示 ,随着充注量的增加 ,蒸发器中的制冷剂量增加 ,出口过热度减小 ,压缩机吸气温度也就随之
强 ;另一方面 ,传热温差减小 ,使换热效果变差. 正是
这两种因素 ,使得在 1 050 g之前 (流量等因素为主
导 ) ,当毛细管减短时 ,制冷量增大 ;在 1 450 g之后
(温差等因素为主导 ) ,当毛细管减短时 ,制冷量反
而下降.
随毛细管增加 ,制冷量极值点向右偏移. 造成这
种现象的原因是毛细管长度增加 ,阻力增大 ,冷凝器
图 1 试验机制冷系统图
图 2 焓差测试系统原理图
1、室内蒸发器 2、室内加热器 3、室内加湿器 4、室内循环风机 5、室外循环风机
6、室外加湿器 7、室外后加热器 8、室外蒸发器 9、室外前加热器 10、被测空调室外机
11、被测空调室内机 12、混合箱 13、风量测量箱 14、调零风机 15、空调出风取样与测量

制冷剂充注量的简化计算方法

制冷剂充注量的简化计算方法——工况参数法1．计算原理将制冷系统看作一个压力容器，而制冷剂在制冷系统中仅以四种状态出现，即冷凝压力下饱和气体、饱和液体，蒸发压力下饱和气体、饱和液体。

而计算时只需要给出制冷系统所需计算部分的内容积，再给出该部分的饱和气体及饱和液体的相对比例及比容，就可以计算出制冷系统在某一工况下运行时需要的制冷剂充注量。

2．计算方法制冷系统运行压-焓简图如下：在计算过程中，我们将做如下简化：将压缩机排气到冷凝器进口之间管路中的制冷剂看作冷凝压力下饱和蒸气；将冷凝器进口到冷凝器出口之间换热管中的制冷剂看作是在冷凝压力下饱和气体及饱和液体按一定比例的混合物（例如饱和液体比例占15%，饱和气体比例占85%，可根据具体情况调整）；将冷凝器出口至节流装置进口之间管路中的制冷剂看作冷凝压力下饱和液体；（假设节流装置到蒸发器进口距离很短，可忽略这一段管路内容积）将蒸发器进口至蒸发器出口之间的换热管中的制冷剂看作是在蒸发压力下的饱和气体及饱和液体按一定比例的混合物（例如蒸发器进口干度为x，出口干度一般可设为1，则蒸发器内平均干度为(x+1)/2，即蒸发压力下的饱和气体比例为(x+1)/2，蒸发压力下的饱和液体比例为(x+1)/2）；蒸发器出口至压缩机吸气口之间管路（包括气液分离器）中的制冷剂看作是在蒸发压力下的饱和气体。

通过以上假设，再计算出制冷系统各部分管路的内容积，查压-焓图获得3、4、7、9四点的比容，就可以计算出该制冷系统在冷凝压力tk、蒸发压力t0运行时所需的制冷剂充注量了。

3．该简化计算方法的优缺点该简化计算方法的主要优点就是简单明了，手工均可很快计算出结果，而且计算的依据是制冷系统的运行参数，与制冷剂种类无关，所以其计算原理对各种制冷剂均是通用的。

其缺点主要是计算精度较差，因为制冷系统运行时制冷剂时时刻刻存在着状态的变化，将其简单地看作只有四种状态显然不能精确地计算出制冷剂充注量，而且如果精确计算各部分管路内容积将会十分繁琐，所以一般情况下均是采取简化的方法，略去一些管路的内容积或是采取一些修正系数；其次，这种简化计算方法无法确定二次节流的中间过程的制冷剂状态，例如制冷时节流状置放在室外机，那么从节流装置到室内机蒸发器这一段管路中（包括连接管）的制冷剂状态如何确定现在还没有好的方法；由于还没有对贮液罐有比较深刻的认识（根据部门检查表：高压贮液罐的出口被制冷剂液体封住制冷系统即可正常工作，但已经有几位同事向我提出，实际上加装贮液罐后制冷系统的充注量明显增加，已经远高于高压贮液罐的出口时制冷系统才能正常工作），所以如何计算带有贮液罐的系统请大家在实践中摸索。

空调器制冷剂最佳充注量确定

空调器制冷剂最佳充注量确定每一种空调器的设计都存在着如何确定制冷剂充注量的问题，特别是在采用毛细管作节流装置的空调器中，由于毛细管的调节能力较热力膨胀阀差，充注量的变化对其性能影响更大。

目前这方面的研究较少，缺少成熟的理论计算方法，各生产厂家只好采取试验手段，依据经验估计值进行多次试验，以最终确定最佳充注量。

这种重复的工作不仅费钱，也费时费力。

为了使确定最佳充注量变得简单可行，本文在系统稳态性能模拟的基础上，对分体式空调器的最佳充注量进行了计算，并提出了确定系统最佳充注量的原则：当空调器的结构尺寸和工作条件一定，制冷量达到设计要求时，系统的能效比最大。

此时，空调器及各部件处于最佳工作状态。

本人曾对ＫＦＲ－３２ＧＷ／Ｈ分体挂壁式空调器反复做试验，理论计算和试验结果很吻合。

1充注量计算制冷剂在制冷系统中的状态可分为单相和两相两种，这两部分的制冷剂质量计算应分别考虑。

1.1单相区质量计算单相区制冷剂密度计算较为简单，处于单相区的各部分制冷剂质量可通过积分计算。

（１）式中ｍ１为制冷剂质量，ｋｇ；ρ为密度，ｋｇ／ｍ３；Ｖ为容积，ｍ３；Pv为压力，Ｐａ；Ｔv为制冷剂温度，Ｋ。

单相区制冷剂主要存在于蒸发器过热区、冷凝器过冷区、连接管路、压缩机壳体内、过滤器和润滑油中，故单相区制冷剂质量为：（２）式（２）中各参数的下标含义为：ｆｉｌｔ过滤器，ｐｉｐｅ管路，ｏｉｌ润滑油，ｃｏｍ压缩机，Ｖ单相区容积。

考虑到压缩机、过滤器、接管内制冷剂温度变化不大，故式（２）中采用平均温度来计算密度。

润滑油中溶解的制冷剂量，可根据油质量及制冷剂的溶解度进行计算。

1.2两相区质量的计算充注量计算的难点在于两相区中制冷剂量的确定，其关键是两相区空泡系数的计算。

在两相区空泡系数修正模型的研究和验证方面，不少学者已经做了大量工作。

笔者在此基础上，结合空调器的实际工作条件，在稳态工况下，假设换热器两相区单位面积热负荷一定，选用Ｈｕｇｈｍａｒｋ模型计算两相区的制冷剂量。

基于分布参数的制冷装置制冷剂充灌量的研究

Tab. 2 Calculation results of super heated sections’ lengths in condenser
qm
Hcon1
Hcon2
Δt
hsh
ft
lsh
( kg/ s)
( kJ / kg) ( kJ / kg)
( ℃)
W / (m ·K) (m2 /m )
(m )
感程度 ;郭朝红 [ 4 ]等对冷柜系统最佳充注量进行了实验研究 ,提出以耗能为标准的确定原则。近年来 ,对自复叠制冷的研究和应用都日益增多 ,而对于混合制冷剂的自复叠系统 ,存在更多的问题亟待研究 ,制冷剂充灌量以及各组分的配比的研究便是一个非常重要的方面 ,郭航 [ 5 ]等研究了近共沸混合制冷剂充灌量对冰箱性能的影响 ,阐明了充灌量与冰箱性能及运行参数间的关系。而本文提出的计算模型和理念 ,对混合制冷剂的充灌量计算有一定的参考价值。
culation of mass velocity
充灌量 Pevap ( g) (Bar)
tevap ( ℃)
ρ sh
qm
G
( kg /m3 ) ( kg/ s) ( kg/m2 ·s)
717. 0 3. 11 0. 46 13. 53 0. 0103 131. 68
hsh ·Δt·π·d·ft = qm · ( Hcon1 - Hcon2 ) ( 3) 式中 : hsh为过热段换热系数 ,W / (m ·K) ;Δt为平均温差 , K; d为管径 , m; qm 为质量流量 , kg· s- 1 , Hcon1 , Hcon2分别为冷凝器进口冷剂和饱和气相冷剂的比焓 , kJ·kg- 1 , ft 为单位长度肋管外总表面

空调系统制冷剂最佳充注量试验研究

研究报告第号上海日立电器有限公司R410A空调系统制冷剂最佳充注量试验研究技术体系压缩机开发部开发一室张李君李一波探讨期间：2010 年 6 月～2010 年 7 月报告日期： 2010年7月摘要建立了空调系统制冷剂最佳充注量的数学模型，分析了制冷剂充注量和电子膨胀阀开度对变频空调制冷量、功率、EER、蒸发温度、吸气温度、过热度的影响及原因。

提出了空调系统最佳匹配特性的原则，制冷系统存在最佳充注量，通过调节压缩机的运行频率实现容量调节，通过调节电子膨胀阀使蒸发器出口趋近饱和状态，此时蒸发器过热度趋近于0，制冷量及EER达到最佳值。

关键词：制冷剂充注量、电子膨胀阀、制冷量、过热度、EER目录绪言................................................................... 错误!未定义书签。

1.空调系统制冷剂量数学模型............................................... 错误!未定义书签。

引言................................................................ 错误!未定义书签。

制冷剂量数学模型.................................................... 错误!未定义书签。

2. 试验系统及方法介绍.................................................... 错误!未定义书签。

试验系统............................................................ 错误!未定义书签。

实验目的及方法...................................................... 错误!未定义书签。

2023年广西制冷与空调设备安装修理考试内部摸底题库含答案

2023年广西制冷与空调设备安装修理考试内部摸底题库含答案1、【单选题】R22压力继电器的高压压力值调整数值是( )M Pa。

（C ）A、1.0B、1.2C、1.82、【单选题】一般中央空调水系统水压试验中的强度试验压力为( )。

（C ）A、0.3MPaB、工作压力C、1.5倍工作压力且不小于0.6MPa3、【单选题】一般新制冷系统制冷剂的第一次充注量为设计值的多少,然后在系统运转调试时随时补充( )%。

（B ）A、50B、60C、704、【单选题】下面关于文明安全职业道德规范不正确的表述是( )。

（A ）A、职业活动中,文明安全已经有相关的法律规定,因此不需要通过职业道德来规范从业人员的职业行为B、可以提高文明安全生产和服务的自律意识C、可以提高保护国家和人民生命财产安全的意识5、【单选题】不属于容积型回转式压缩机的是( )。

（B ）A、螺杆式压缩机B、离心式压缩机C、活塞式压缩机6、【单选题】与氨制冷剂不得质直接接触的物质是( )。

（A ）A、铜B、钢铁C、石棉7、【单选题】为保证供给稳定的蒸汽压力,即进入制冷机蒸汽区的变化不超过( )。

（A ）A、±0.01MPaB、0.02MPaC、0.03MPa8、【单选题】交流导步电动机控制系统中,热电器的保护特性是( )。

（C ）A、等于整定两倍时,长期不动作B、等于整定六倍时,动作时间小于5sC、等于整定六倍时,动作时间小于10s9、【单选题】关于制冷剂下列说法不正确的是( )。

（B ）A、水不宜用于工作温度在0℃以下的制冷机,只适用于溴化锂吸收式和蒸汽喷射式制冷机中B、氨对钢铁无腐蚀,及时当含水分时,也不会腐蚀锌、铜及其他铜合金C、R134a对臭氧层没有破坏,但其的击穿电压较小,压缩机线圈和绝缘材料应加强绝缘10、【单选题】关于液体蒸发和沸腾说法不正确的是( )。

（A ）A、蒸发和沸腾都是液体变成气体的汽化过程,二者没有区别B、蒸发可以在任何温度下进行,而沸腾必须达到沸点C、制冷工程中制冷剂在蒸发器中的汽化过程其实是沸腾过程11、【单选题】制冷机系统中的不凝性气体集中在( )部件顶部。

制冷设备维修工艺考核试卷

四、判断题
1. √
2. ×
3. √
4. ×
5. √
6. ×
7. √
8. ×
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1.制冷剂在制冷循环中起到传递热量和调节温度的作用。选择原则包括：环保性、效率、安全性、兼容性和经济性。
2.原因可能包括：制冷剂不足、系统堵塞、部件损坏、散热不良等。排查方法包括：观察结霜情况、测量压力和温度、检查部件状态。解决方法包括：充注制冷剂、清理堵塞、更换损坏部件、改善散热条件。
A.冷库
B.空调器
C.冰箱
D.冷冻干燥机
7.制冷系统高压侧压力过高的原因可能是：( )
A.蒸发器堵塞
B.冷凝器散热不良
C.制冷剂充注过多
D.压缩机效率降低
8.制冷系统低压侧压力过低的可能原因是：( )
A.制冷剂泄漏
B.膨胀阀开度过大
C.蒸发器结霜过多
D.压缩机吸气过滤器堵塞
9.以下哪种工具在制冷设备维修过程中用于检测制冷剂？( )
C.适用于高温环境
D.兼容R22系统
6.制冷系统泄漏的常见原因有：( )
A.焊接不良
B.管路老化
C.外力损伤
D.压力过大
7.制冷设备运行中，以下哪些现象可能是制冷系统正常现象：( )
A.冷凝器有水珠滴落
B.蒸发器结霜
C.压缩机有轻微振动
D.冷凝器风扇转动
8.制冷设备中，以下哪些部件可能导致制冷效果下降：( )
A.检查制冷效果
B.检查系统压力
C.检查设备密封性
D.检查所有连接部件的牢固性
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）

中央空调管路系统冷媒充注的计算方法

中央空调管路系统冷媒充注的计算⽅法⼀、向空调管路中填充氟利昂（制冷剂）的操作步骤是怎样的？1、如果是新空调，管路安装完成后，进⾏⽓密性试验后，需要追加冷媒前⼀定要先对管路系统进⾏抽真空。

之后直接将压⼒表接到操作阀上（分体⼩机组只有⼀个操作阀，多联机有两个阀的操作接⼝，在机器停机状态追加两个接⼝都可以，但是开机加氟⼀定要在低压处）。

2、如果是在空调运⾏（使⽤）过程中追加冷媒⼀定要在低压处接压⼒表，这时候你要判断系统的⾼低压接⼝，制冷的时候液管是⾼压，⽓管是低压，制热时相反。

追加冷媒的时候要注意，R22冷媒因为是单⼀冷媒追加时按照⽓态⽅式追加即可，⽽R410A是两种冷媒混合的疑似共沸冷媒，必须液态⽅式追加（否者成分会变），这时候在低压侧加注意速度要慢，防⽌压机回液。

3、如果更换系统部件，对系统重新追加冷媒，那么需要按照安装新机器的步骤重新做系统，就必须进⾏抽空⼯作，并且追加冷媒过程中根据情况加压机油。

⼆、冷媒追加的要点★通过对系统液体配管的实际管长，⽤计算公式计算出追加制冷剂的量，根据计算结果，添加制冷剂，绝对不能以运转电流、压⼒、温度等来任意追加制冷剂。

因为根据⽓温、配管长度以及频率的不同，电流、压⼒等是要变化的。

★制冷剂在充填时，必须使⽤电⼦加液秤、双岐表、充填软管等专⽤⼯具，不能随意猜测添加的制冷剂量。

在制冷剂追加完成后，将添加的制冷剂量填⼊室外机的铭牌记载栏内，以⽅便将来的售后⼯作。

★制冷剂的追加封⼊，请从液体管，以液体的状态追加封⼊制冷剂。

三、多联机配管追加制冷剂的计算⽅法追加制冷剂量R=配管冷媒追加量A Σ每个模块冷媒追加量B配管冷媒追加量A计算⽅法如下：配管冷媒追加量A=Σ液管长度×每⽶液管制冷剂追加量。

Σ每个模块冷媒追加量B计算⽅法如下：举例⼀：室外机由GMV-280WM/B、GMV-400WM/B、GMV-450WM/B三个模块组成，室内机由8台GMV-N140PLS/A组成。

制冷剂充注量的简化计算方法

制冷剂充注量的简化计算方法——工况参数法1．计算原理将制冷系统看作一个压力容器，而制冷剂在制冷系统中仅以四种状态出现，即冷凝压力下饱和气体、饱和液体，蒸发压力下饱和气体、饱和液体。

而计算时只需要给出制冷系统所需计算部分的内容积，再给出该部分的饱和气体及饱和液体的相对比例及比容，就可以计算出制冷系统在某一工况下运行时需要的制冷剂充注量。

2．计算方法制冷系统运行压-焓简图如下：在计算过程中，我们将做如下简化：将压缩机排气到冷凝器进口之间管路中的制冷剂看作冷凝压力下饱和蒸气；将冷凝器进口到冷凝器出口之间换热管中的制冷剂看作是在冷凝压力下饱和气体及饱和液体按一定比例的混合物（例如饱和液体比例占15%，饱和气体比例占85%，可根据具体情况调整）；将冷凝器出口至节流装置进口之间管路中的制冷剂看作冷凝压力下饱和液体；（假设节流装置到蒸发器进口距离很短，可忽略这一段管路内容积）将蒸发器进口至蒸发器出口之间的换热管中的制冷剂看作是在蒸发压力下的饱和气体及饱和液体按一定比例的混合物（例如蒸发器进口干度为x，出口干度一般可设为1，则蒸发器内平均干度为(x+1)/2，即蒸发压力下的饱和气体比例为(x+1)/2，蒸发压力下的饱和液体比例为(x+1)/2）；蒸发器出口至压缩机吸气口之间管路（包括气液分离器）中的制冷剂看作是在蒸发压力下的饱和气体。

通过以上假设，再计算出制冷系统各部分管路的内容积，查压-焓图获得3、4、7、9四点的比容，就可以计算出该制冷系统在冷凝压力tk、蒸发压力t0运行时所需的制冷剂充注量了。

3．该简化计算方法的优缺点该简化计算方法的主要优点就是简单明了，手工均可很快计算出结果，而且计算的依据是制冷系统的运行参数，与制冷剂种类无关，所以其计算原理对各种制冷剂均是通用的。

其缺点主要是计算精度较差，因为制冷系统运行时制冷剂时时刻刻存在着状态的变化，将其简单地看作只有四种状态显然不能精确地计算出制冷剂充注量，而且如果精确计算各部分管路内容积将会十分繁琐，所以一般情况下均是采取简化的方法，略去一些管路的内容积或是采取一些修正系数；其次，这种简化计算方法无法确定二次节流的中间过程的制冷剂状态，例如制冷时节流状置放在室外机，那么从节流装置到室内机蒸发器这一段管路中（包括连接管）的制冷剂状态如何确定现在还没有好的方法；由于还没有对贮液罐有比较深刻的认识（根据部门检查表：高压贮液罐的出口被制冷剂液体封住制冷系统即可正常工作，但已经有几位同事向我提出，实际上加装贮液罐后制冷系统的充注量明显增加，已经远高于高压贮液罐的出口时制冷系统才能正常工作），所以如何计算带有贮液罐的系统请大家在实践中摸索。

制冷剂充注量与毛细管最佳匹配分析

制冷剂充注量与毛细管最佳匹配分析作者：张悦牛罡来源：《中小企业管理与科技·下旬》2010年第08期摘要:在结合压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器的基础上,对制冷剂充注量和毛细管对空调系统能力、输入功率、能效比等参数的影响进行了仿真分析,将结果绘制出了图表,并与实际试验的数据进行比对,不断修正,逐渐应用的开发领域。

关键词:空调器毛细管制冷剂0 引言在采用毛细管节流的空调系统中,标准工况下的制冷剂充注量和毛细管长度对空调器的运行性能有着重要的影响。

常用的节流装置有三种类型:电子膨胀阀(EEV),热力膨胀阀,毛细管。

电子膨胀阀(EEV)和热力膨胀阀虽然是不错的选择,但由于价格较高,长期使用的可靠性的影响及相应控制复杂,其应用受到了局限。

由于毛细管的结构简单,价格低廉,性能可靠,被广泛应用于小型简单的空调系统中。

因此优化毛细管的长度和充注量在实际使用中意义很大。

它可以有效提高系统运行的效率,获得较高的EER。

但现有的开发方式多数都是通过对制冷系统反复测试的基础上得出的,这种实验存在很大的偶然性,并且开发周期很长。

通过系统的仿真分析,可在提高系统性能及效率(EER)的基础上尽量减少冷媒的充注量及毛细的长度,而且可以有效缩短开发的周期。

1 毛细管系统的运行特点为了达成目标制冷能力, 选定设计压缩机和蒸发器,冷凝器后,还要选定用现有部品发挥系统最大能力的膨胀机构。

使用传热膨胀式或电子式膨胀阀时,不需要特别选定。

相反系统中要使用毛细管,就需要选定能够流通通过前面说明的设计标准化方式试验求得的合适冷媒流量的部品。

图1表示压缩机和毛细管的冷媒流量的相关关系,如果在A点,压缩机和毛细管形成平衡状态,蒸发器负荷的增加会使蒸发压力上升以及压缩机的排气流量比通过毛细管的流量还要多,导致蒸发器内部的冷媒量不足。

在压缩机阶段增加的流量不能全部通过毛细管,所以液冷媒继续留在冷凝器内部使冷凝空间减少。

冷凝空间的减少会使冷凝传热面积减少,冷凝器的ΔT(冷媒和空气的温差)增加,导致冷凝压力上升。

制冷剂充注量的简化计算方法

精心整理制冷剂充注量的简化计算方法——工况参数法
1．计算原理
将制冷系统看作一个压力容器，而制冷剂在制冷系统中仅以四种状态出现，即冷凝压力下饱和气体、饱和液体，蒸发压力下饱和气体、
和液体按一定比例的混合物（例如蒸发器进口干度为x，出口干度一般可设为1，则蒸发器内平均干度为(x+1)/2，即蒸发压力下的饱和气体比例为(x+1)/2，蒸发压力下的饱和液体比例为(x+1)/2）；蒸发器出口至压缩机吸气口之间管路（包括气液分离器）中的制冷剂看作
是在蒸发压力下的饱和气体。

通过以上假设，再计算出制冷系统各部分管路的内容积，查压-焓图获得3、4、7、9四点的比容，就可以计算出该制冷系统在冷凝压力tk、蒸发压力t0运行时所需的制冷剂充注量了。

3．该简化计算方法的优缺点
远高于高压贮液罐的出口时制冷系统才能正常工作），所以如何计算带有贮液罐的系统请大家在实践中摸索。

4．计算程序（已修订，计算更加简单）：
蒸发器及冷凝器结构参数只计算了翅片管部分的内容积，由于小
弯头部分及另一端马鞍座部分的长度并不统一，所以在这里暂不将其计入，而是通过输入一个修正容积的方法加以调整，或是在最终的计算结果乘以一个修正系数的方法加以调整。

计算程序还忽略了吸气管、排气管、分气管、集汽管等小段管路的内容积，所以最终的计算结果可能会偏小，相对来说，由于被忽略的内空积相对能力较小的机。

R407C用于家用空调器的毛细管长度和制冷剂充注量研究

R407C用于家用空调器的毛细管长度和制冷剂充注量研究仇富强;农秉茂;范容君;谢萍萍;李垒【摘要】对非共沸混合制冷剂R407C用于家用空调器的性能进行了实验研究,给出了空调器的毛细管最佳长度和制冷剂最佳充注量,并对其出现的问题进行了理论分析.结果表明:随着充注量的增加,系统制冷功率和COP都是先增加后减小的;在毛细管直径为1.5 mm,长度为600 mm条件下,制冷剂充注量达到约630g时,制冷功率和性能系数COP均达到峰值,其值分别为2460.4W和2.474;R407C充注量为630g条件下,毛细管长约为600mm时制冷功率达到一个最大值2460W,毛细管长度为550mm时,系统性能系数COP达到最大值2.48.【期刊名称】《枣庄学院学报》【年(卷),期】2018(035)002【总页数】5页(P47-51)【关键词】家用空调器;R407C;毛细管;充注量;节能环保【作者】仇富强;农秉茂;范容君;谢萍萍;李垒【作者单位】铜陵职业技术学院电气工程系,铜陵 244061;漯河职业技术学院机电工程系,漯河 462002;铜陵职业技术学院电气工程系,铜陵 244061;铜陵职业技术学院电气工程系,铜陵 244061;枣庄学院机电工程学院,枣庄 277160【正文语种】中文【中图分类】TB61+20 引言目前，空调器已经成为了普通家庭的一个必须品，并且已经从城市普及到了农村家庭.而且国内外专家学者在这方面的研究非常多，涉及范围非常广，如邵双全，石文星等人通过实验研究了普通家用空调器中R22充灌量和毛细管长度的优化匹配[1].肖洪梅，张桃等人对自然制冷剂R290用于家用空调器的热力性能进行了实验研究[2].王金锋，陶乐仁等人对家用翅片管式冷凝器进行了数值模拟分析[3].仇富强，李俊阳等进行了家用水源空调器的研究，结果表明，采用地表水作为空调器的能量来源，家用空调器的性能得到了明显的提高.目前，我国大部分家用空调使用的制冷剂是R22.《蒙特利尔议定书》规定，2020年后发达国家将停止使用HCHC制冷剂[5].目前，德国空调业已经禁止使用R22.我们也将会提前禁止使用R22.R407C是由R134a、R125、R32按52%、25%、23% 组成的非共沸混合制冷剂[6]，具有与R22相似的蒸汽压力和相近的热力性能(其物理性质和R22的比较见表1).是今后作为“直灌式”工质替代R22用于房间空调器希望最大的制冷剂.目前，对于R407C在房间空调器中的应用研究仍在进行中，对R407C替代R22的系统性能变化仍需进行全面的研究.作为非共沸混合物制冷剂，R407C相变时会产生温度滑移效应，而这会对空调器的性能产生影响[5]，泄漏发生时，由于其比例会发生变化，制冷效果将会变差.与普通单一制剂相比，制冷剂补充和系统的维护相对较难.目前，我国有人对R407C用于制冷设备进行了研究，例如：卢文军对R407C替代R22用于列车空调上可行性进行了研究，并对一些应注意的问题给出了建议[7].耿玮，朱群等人进行了R407C热力性质的计算模型建立，并对由于R407C泄漏产生的热力性质进行了分析，结果表明，对于R407C来说，由于正常泄漏引起的制冷量不足和能效的降低均小于5%[8].张绍志，陈光明等人建立了非共沸制冷剂在翅片管冷凝器中的分布参数模型，并以R407C为例就6种流程布置对冷凝器性能的影响进行了比较.计算结果显示逆交叉流程布置的效果最好[9].另外，张绍志，陈光明等人对翅片管蒸发器的结霜过程进行了数值模拟研究.结果表明，对非共沸混合制冷剂R407C来说，温度滑移对霜层在蒸发器上的分布影响较大[10].本文在前人的基础上主要对R407C用于家用空调器时的毛细管长度以及充注量对空调性能的影响进行了实验.可为以后相关研究提供一些参考.表1 R407C和R22的物性参数物性参数R407CR22露点温度(1atm)，℃泡点温度(1atm)，℃临界温度，℃临界压力，kPa密度(液体25℃)，kg/m3比热(液体25℃)，kJ/(kg．K)比热(气体25℃，1atm)，kJ/(kg．K)蒸汽压力(25℃)，kPa导热率(液体25℃)，W/(m．K)粘度(液体25℃)，×10-4Pa．s粘度(气体，1atm)，×10-4Pa．s-40-43．5686．744619．101134．01．540．8301173．40．08191．6×101．23 01600-40．8096．244980．711194．681．240．6851043．10．08491．59×101．300．0517001 实验装置及测点布置1.1 实验装置所选样机为KC-25C型房间空调器，其原理如图1所示.其主要结构如下所示：(1)压缩机1个，型号：165XICY，以R407C为制冷剂；(2)外螺纹翅片管冷凝器1个，总长16米；(3)毛细管1根：直径Φ1.5；(4)翅片管式蒸发器1个，总长12.5米. 实验是在安徽某焓差实验室内做的.空调器的制冷功率和制热功率根据空气焓值法进行测量计算(GBT7725 -2000).测试系统由一台台式计算机和一台FLUIEND39数据采集器组成，温度由type类型的热电偶测量，系统压力用不同量程的Bourdon压力表测量，系统的耗功采用数字功率计测量.图1 实验设备系统原理及测点示意图1.2 温度压力测试点布置在压缩机吸、排气口、环境，节流管前后共设置了8个温度采集点.在压缩机和毛细管的进口/出口位置分别布置了2个不同量程的压力表，用以提高测量精度. 1.3 系统性能计算系统制冷功率或制热功率由实验室内室的送风量和室内机进、出风口的焓差值的乘积计算.如公式(1)：(1)式中：为通过蒸发器的空气质量流率，kg/s；hin,air、hout,air为室内换热器进、出风焓，kJ/kg；性能系数COP由公式(2)计算：(2)式中：W为空调输入功率，kW.2 实验结果与分析实验条件：外室设定干球温度35.0℃，湿球温度24.0℃；内室设定干球温度27.0℃，湿球温度19.0℃.2.1 当毛细管内径为：1.5 mm，长度为：600 mm时，R407C充注量对房间空调器性能的影响图2 吸/排气压力随R407C充注量的变化图3 制冷功率和输入功率随R407C充注量的变化从图2可以看出，随着充注的增加压缩机的吸/排气压力是增加的，且排气压力的增加值要略大于吸气压力增加量.这是因为制冷剂充注量的增加引起了系统循环流量的增加.而毛细管的管径是不变的，流过毛细管的制冷剂流量的增加量是小于系统充注量的，所以其压力差也是增加的.由图3可知，随着充注量的增加，系统制冷功率Q0是先增加的，且增加趋势逐渐变缓.当充注量达到约630g时，制冷功率Q0达到一个峰值2460.4W.随着充注量的继续，制冷功率开始下降.产生这种结果的原因是当充注量较小时，制冷剂在冷凝器出口处无法完全凝结，故其在毛细管入口无法形成液封，所以，进入毛细管的制冷工质状态为流动阻力较大的气液两相态，制冷剂质量循环量不大.系统的制冷功率与通过毛细管进入蒸发器内的制冷剂质量流量成正比.随着制冷剂充注量的增加，制冷剂在冷凝器内压力升高，制冷剂液化量增加，在毛细管的入口处形成了液封，流经毛细管进入蒸发器内的制冷剂质量流量基本达到最大.即，制冷功率基本达到最大值.如果充注量进一步增加，通过毛细管的流量虽然也是增加的，但由于毛细管的孔径是不变的，这时充注的制冷剂将大部分被滞留在冷凝器内，间接导致了冷凝器面积的不足，影响散热效果，从而引起了制冷功率的逐渐减小.图4 性能系数cop随R407C充灌量变化图5 吸/排气压力随毛细管长度的变化从图4可以看出，在毛细管内径和长度一定时，在初始阶段，系统的性能系数COP也是和制冷剂的充注量成正比的.在充注量在630g时COP达到最大值2.474.随着制冷剂的进一点充注，其开始呈现出下降趋势.这主要是由于制冷功率的增加量大于系统的输入功率增加量引起的.当制冷量功率达到极值后制冷功率是减小的，而此时压缩机的输入功率仍是不断增加的，结果也引起了COP的下降.2.2 在制冷剂R407C充注量为630g条件下，毛细管长度对房间空调器性能的影响由图5可知，当制冷剂充注量一定时，随着毛细管长度的增加系统的排气压力是升高的而吸气压力降低的，压力差是增加的.这是因为毛细管越长，制冷剂在管内受到的阻力越大，通过毛细管的制冷剂流量就越小.导致多余的制冷剂积聚在冷凝器内，使冷凝侧压力升高，而蒸发侧制冷剂减少，使蒸发压力有所降低.总的来说随着毛细管长度的增加，吸气侧压力的下降趋势更为明显，吸/排气压力差值逐渐增大.图6 制冷功率和输入功率随毛细管长度的变化图7 性能系数COP随毛细管长度的变化从图6可以看出，当充注量不变时，初始阶段制冷功率是随着毛细管长度的增加而变大的，在毛细管长约为600 mm时达到峰值2460 W.其后，随着毛细管长度的进一步增加系统的制冷功率呈现下降趋势，而其输入功率也略有减小，但变化不大.这是因为在制冷剂流注量一定的情况下，当毛细管长度较短时其节流阻力也较小，流经毛细管的制冷剂量过大，制冷剂在蒸发器内无法进行相变吸热，即系统的过热度值为零，甚至会有引起有害湿冲程的危险.随着毛细管长度的变大，其内部阻力就开始增加，进入蒸发器内的制冷剂流量就越少，从而使蒸发器内的制冷剂蒸发越充分，产生了一定的过热度和相变，使单位质量制冷量增加，从而引起了总制冷功率的增加.但当长度进一步增加时，其沿程阻力也将进一步增加，加大了制冷剂的闪蒸量，即单位质量制冷量下降.同时流经毛细管的制冷剂流量也会减少，制冷剂集聚在冷凝器内.而进入蒸发器的供液量则减少，使蒸发器得不到充分利用，从而系统制冷功率是减少的.而增加充注量，可使进入蒸发器内的制冷剂增加，并提高了换热面积利用率, 从而使制冷功率增加.故当毛细管变长时，制冷剂充注量和冷凝器面积也应同时增加.而输入功率变化较平缓的原因是由于初始时虽然其流量较大，但其蒸发侧过热度太小，甚至为零，单位质量输入功较小.随着毛细管长度的增加，其吸/排气压差是增加的，吸气比容增加，单位质量输入功较大，制冷剂流量却是减少的，结果系统输入功率基本不变，甚至略有减小.从图7可以看出，当毛细管变长时，系统的COP也是先增大然后再逐渐减小的.在长度约550mm时达到一个峰值2.48.这是因为当毛细管增长时，制冷功率Q0是先增大后减小的，而系统输入功率W却无太大的变化，从而系统的COP值也呈现了和Q0相似的变化.参考文献[1]邵双全，石文星，李先庭，等．空调系统制冷剂充灌量与毛细管长度的优化匹配研究[J]．流体机械，2002，30(2):45-48.[2] 肖洪海，张桃，胡艳．R290小型家用空调器的性能匹配研究[J]．制冷学报，2006，27(4)：26-30.[3]王金锋，陶乐仁，王永红．家用空调风冷冷凝器的数值分析[J]．工程热物理，2008，29(5):831-833.[4]仇富强，李俊阳，赵美云，等．直膨式家用水源空调器实验研究[J]．2014，23(3):24-27.[5]维也纳保护臭氧层国际会议达成协议．中国制冷空调：中国制冷空调工业协会主办，1996，93(1):4.[6]Gustav Lorentzen. Revival of Carbon Dioxide as aRefrigerant[J].International Journal of Refrigeration,1994，17(5)：292-301.[7]卢文军．R407C环保制冷剂在列车空调上的应用研究[J]．电力机车技术，2002，25(4):24-25．[8]耿玮，朱玉群，陈滢．R407C泄漏对制冷量及性能系数的影响[J]．流体机械，2001，29(1):50-52．[9]张绍志，陈光明，王剑锋．流程布置对非共沸制冷剂空冷冷凝器性能的影响[J]．流体机械, 2001，29(1):53-55．[10]张绍志，陈光明，王剑锋．以R407C为工质的翅片式蒸发器结霜过程模拟[J]．低温工程，2001(1):21-26．。

空调系统制冷剂最佳充注量试验研究

空调系统制冷剂最佳充注量试验研究空调系统中的制冷剂充注量是保证空调系统正常运行和高效制冷的重要因素之一、不正确的充注量会导致空调系统性能下降、能耗增加以及设备损坏。

因此，研究制冷剂最佳充注量对于提高空调系统性能和能效具有重要意义。

在进行制冷剂最佳充注量试验研究时，首先需要确定试验方案。

考虑到空调系统的工作原理和正常运行条件，试验方案应包括试验参数、试验方法、试验设备和试验环境等内容。

其中，试验参数包括空调系统的制冷剂种类、压缩机功率、蒸发器和冷凝器的设计参数等；试验方法主要是对空调系统进行实际运行测试，同时监测制冷剂的充注量和系统性能数据；试验设备主要包括空调系统和数据采集仪器等；试验环境则需要确保恒定的室内温度和湿度。

确定试验方案后，需要进行试验操作和数据处理。

试验中应注意控制试验环境和试验参数，确保测试稳定可靠。

同时，需要记录制冷剂的充注量以及空调系统的性能数据，如制冷量、能效比、压缩机功率等。

这些数据可以用于分析制冷剂最佳充注量的影响因素。

在数据处理方面，可以通过统计和分析试验数据来寻找制冷剂最佳充注量。

首先，可以计算不同充注量下的空调系统性能指标，并比较它们之间的差异。

这些指标可以包括制冷量、制冷效果、能效比等。

其次，还可以结合实验结果和理论模型来研究充注量对空调系统性能的影响规律。

通过建立数学模型，可以预测不同充注量下的空调系统性能，并找到最佳充注量。

最后，需要对试验结果进行总结和讨论。

在总结中，可以得出制冷剂最佳充注量的结论，并说明其在提高空调系统性能和能效方面的重要性。

在讨论中，可以分析试验结果的合理性和适用性，并探讨制冷剂最佳充注量的可能影响因素，如空调系统的设计参数、环境条件和使用方式等。

同时，还可以提出进一步研究的方向和建议。

总之，制冷剂最佳充注量试验研究是提高空调系统性能和能效的重要课题。

通过科学合理的试验方案和数据处理方法，可以寻找到最佳充注量，并为提高空调系统性能和能效提供理论和实践依据。