空调系统及自动调节空调系统实际制冷剂充注量的方法_4

文档序号:9908132阅读:来源:国知局
空调系统在低 频制冷工况的制冷剂最佳匹配充注量的情况。在这种情况下,空调器在低频制冷工况下运 行时,第一气罐和第二气罐7'中皆不存储有制冷剂。
[0134] 设第一调节罐7的预充注容积为Va,预充压力位ρΑ;第二调节罐7'的预充注容积 为V b,预充压力位ρΒ。其中,ρΑ、ρΒ&值应满足上文所述的预充压力要求。假设第一调节罐 7和第二调节罐7'充注时的气体温度相同,且T a= Tb= 25°C (298K)。
[0135] 制冷工况时,起制冷剂充注量调节作用的是第一调节罐7。已知高频制冷工况下, 循环管道Pl处制冷剂的压强和温度T ssw4。假设在低频制冷工况,调节罐中不储 存制冷剂,在高频制冷状态,调节罐中储存的制冷剂的体积为V1,气体的压强为P 1,气体温 度为T1,其中P1= p趣制冷,T1 = T高频制冷。
[0136] 由于调节罐中气体处于封闭状态,气体的摩尔数不变,由理想气体状态方程可以 推出以下公式:
[0137]
[0138] 根据预充压力要求,选定pA,可以计算出VA。
[0139] 制热工况时,起制冷剂充注量调节作用的是第二调节罐7'。已知高频制热工况下, 循环管道P2处制冷剂的压强P ssffls和温度Tssffls,以及在低频制热工况下,循环管道P2 处制冷剂的压强1?}?!)?和温度T ifssffls。
[0140] 假设在低频制热工况,为了使循环系统中的制冷剂充注量等于最佳匹配值,调节 罐中储存的制冷剂的体积为V 2,气体的压强为P2,气体温度为T2,其中 P2= P低频制热,Ti = T低频 在高频制热状态,调节罐中储存的制冷剂的体积为V 3,气体的压强为p3,气体温度为T3, 其中Ρ3= P高频制热,T3 = T高频制热。
[0141] 由于调节罐中气体处于封闭状态,气体的摩尔数不变,由理想气体状态方程可以 推出以下公式:
[0142]
[0143] 由上式,可以得到:
[0144]
[0145]
[0146] 由此,可以计算出Vb,和Pb。应注意,对于计算出的P b,还需验证其是否满足预充压 力的要求。若Pb满足预充压力要求,则确定V P 8为第二调节罐的预充注容积为和预充 压力。
[0147] 若Pb不满足预充压力要求,应优先选择能够满足预充压力要求的压力P' B。经过 多次试算,重新确定低频制热时调节罐中储存制冷剂的体积为V' 2,高频制热时调节罐中 储存制冷剂的体积为V' 3,预充压力P' B和预充容积V' B,其中,V' 2、v' 3应尽可能地 分别与V2、V3相等。
[0148] 此外,上述计算公式基于理想气体状态方程,也可以运用修正后的实际气体的克 拉伯龙方程进行计算。
[0149] 实施例
[0150] 采用上文所述的优选实施方式并根据上述计算方法,通过以下步骤,确定第一调 节罐和第二调节罐的容积和预充压力,可以将某品牌额定制冷量为3500W的空调改进成具 有自动调节制冷剂充注量的功能:
[0151] (1)获得该空调处于不同工况时循环管道P1、P2位置处的制冷剂压力、温度数据, 如表1所示。
[0152] 表 1
[0155] 本实施例中,表格中的额定制热、中间制热、中间制冷和额定制冷四种工况分别对 应于上文中计算公式中所述的高频制热、低频制热、低频制冷和高频制冷四种工况。
[0156] (2)获得该空调处于各个工况下的制冷剂最佳充注匹配值,其中,中间制冷工况的 最佳匹配值为l〇〇〇g,选定空调系统的制冷剂总充注量为l〇〇〇g。
[0157] (3)确定第一调节罐的预充压力pA和预充容积V A:
[0158] 根据前文所述的预充压力要求以及表1中各个工况压力值,有25bar〈pA〈30bar ;
[0159] 额定制冷的制冷剂充注量匹配值为930g,根据V = m/ P ( P是制冷剂的密度),换 算出该工况下第一调节罐中储存的制冷剂体积V1,并根据公式
[0160]
[0161] 计算出对应于ρΑΚ V ^直,如表2所示。
[0162] 表 2

[0164] 调节罐设计希望体积尽可能小,因此选择26bar作为第一调节罐的预充压力pA,对 应的调节罐容积V a= 732. 8ml。
[0165] (4)确定第一调节罐的预充压力pA和预充容积V A:
[0166] 根据前文的预充压力要求以及表1中各个工况压力值,有llbar〈pB〈21bar ;
[0167] 根据中间制热工况和额定制热的最佳匹配值,确定VjP V 3,并利用公式
[0168]
[0169] 计算Pb,由于计算出的Pb的值不满足预充压力要求,则选择11~21bar之间的压 力值作为第二调节罐预充压力,选择接近于VjP V 3的体积作为调节罐中制冷剂储存体积, 在满足公式
[0170]
[0171] 的条件下,经过多次试算,得到较为合理的计算结果,其中选择pB= 12. 96bar,则 Vb= 211. 4ml,此时额定制热工况下循环系统中制冷剂充注量为880g,中间制热工况下循环 系统中制冷剂充注量为920g。
[0172] 将预充气的两个调节罐分别连接到该空调管道的Pl和P2处,改进的空调系统能 够根据工况自动调节循环系统的充注量,其数据如表三所示。
[0173] 表 3
[0175] 如上所说,改进后的空调在制冷工况下,循环系统中制冷剂充注量都等于最佳匹 配值,因此第一调节罐的设置起到了有效提高制冷工况空调能效的作用;而在制热工况下, 循环系统中制冷剂充注量不等于,而是接近最佳匹配值,第二调节罐的设置对空调制热工 况能效提高的作用较小。
[0176] 应注意,在本实施例中,空调系统的制冷剂充注总量等于中间制冷工况下的充注 量最佳匹配值,而若空调需以制冷量小于中间制冷工况的更低频率运行时,可以考虑将空 调系统的制冷剂总充注量设定为大于1000 g的某个值,以保证空调在该更低频率工况下运 行时,制冷剂充足。如若作出这种改变,则上述计算过程相应地发生变化。
[0177] 相关参数
[0178] 对于不同型号和规格的空调,第一调节罐和第二调节罐的设计参数都会发生变 化。发明人经过了大量的实验、计算和研究,针对于采用本发明实施方式的空调系统,得到 了不同规格空调的相关设计参数的范围,如表4所示。
[0179] 表 4
[0181] 对于不同型号和规格的空调,在各个工况下制冷剂充注量的自动调节量也有不 同。本发明中,不同工况下,循环系统、第一调节罐和第二调节罐中制冷剂的量占空调系统 总充注量的质量百分比如表5所示。
[0182] 表 5
本发明的自动调节制冷剂充注量的空调在不同工况下能够通过将多余的制冷剂储存在调 节罐中,而使得循环系统中制冷剂充注量等于或接近各个工况的最佳匹配值,从而提高了 空调在各个工况的能效,达到较佳的制冷/制热效果。
[0184] 需要指出的是,对于一些空调系统,比如单冷或单热空调系统,仅设有一个调节罐 同样可以一定程度上提高空调的能效。以上已详细描述了本发明的较佳实施例,但应理解 至Ij,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修 改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1. 一种空调系统,所述空调系统包括压缩机、室外换热器、室内换热器、节流装置及循 环管道,其特征在于, 所述循环管道连接有调节罐,在所述调节罐中设有分隔件,所述分隔件将所述调节罐 分隔成相互密封的两部分,其中一部分预充有气体,另一部分用于储存制冷剂,所述用于储 存制冷剂的部分与所述循环管道连通,且所述分隔件能够发生变形,从而改变所述两部分 的容积;其中, 所述空调系统在不同工况下工作时,所述循环管道中流经所述循环管道与所述调节罐 连接处的制冷剂的压力变化,能够使所述分隔件发生变形,使得所述调节罐中储存的制冷 剂的量发生变化,从而改变所述循环管道中的制冷剂充注量。2. 如权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述调节罐包括第一调节罐,第
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1