[摘要]:本文给出一种家用冰蓄冷空调系统的原理

[摘要]:本文给出一种家用冰蓄冷空调系统的原理 [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 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 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 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 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经济效益～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。 - 1 -- 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: - 2 -- 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_?_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 -- 3、双阀机构5、蒸发器7 等部件组成。 - 4 -- 1. 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 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 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 - 5 -- 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运行参数 由上图可见,取冷运行时的蒸发温度te平均为4 ?,冷凝温度tc 平均为41 ?,机组运行正常; 图4 蓄冷过程制冷系统的运行参数 由上图可见,蓄冷运行时系统产生振荡,调节膨胀阀后可得到确认,系统振荡是由于膨胀阀特性与系统不匹配产生的,因此,蓄冷循环和制冷循环要使用不同的热力膨胀阀。 2 取冷供冷与常规运行结果比较 图5 取冷供冷过程与常规空调比较从上面各图的比较中,基本上可以反应出家用冰蓄冷空调系统和常规空调之间的差别。在10 个小时的运行过程中,取冷供冷运行制冷量平均为15. 6kW,常规空调平均为12kW,平均增加约30 % ,性能系数COP前者平均为3. 7 ,后者为3. 0 ,提高约0. 7 ;过冷度前者平均可达37 ?,而后者仅为2 ?,可增加约35 ?。这些指标都进一步说明该冰蓄冷 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 是十分可行的。 3. 3 蓄冷和取冷特性 首先蓄冷量和取冷量随时间基本上呈线性变化。在蓄冷过程中,蓄冷率平均为7. 2kW,是冷机额定制冷量12kW的60 %;但冷机所提供的冷量并没有随冰层厚度的增加而显著减少,这说明设计冰层厚度(20mm) 远小 - 6 -- 于临界冰层厚度,因此蓄冰盘管间距还可以相应增大,从而减少盘管长度。在取冷过程中, 取冷率平均约为3. 6kW,但在取冷初期和末期较小,因为取出的冷量为冰和水的显热,而中期取的是冰的潜热,这也可以从过冷度的变化中看出。实验过程中,还记录了蓄冰槽内由上至下冰水混合物的温度分布。在蓄冷过程中,槽内温度分布很不均匀,存在分层现象,这与很多有关直接蒸发蓄冰过程建模的假设不相符合,因此以后建模时必须适当考虑这种温度不均匀性的影响。在取冷过程中,槽内温度分层现象更加明显,这是因为取冷运行时制冷剂和管外冰水混合物的换热温差很大,所需换热面积远远小于蓄冷时的需要所至。 4. 结论 4. 1 采用直接蒸发制冰蓄冷,制冷剂内融冰取冷及大温差过冷的方案,把冰蓄冷技术应用到家用空调器等小型空调设备上,是行之有效的; 4. 2 蓄冷量的确定是系统设计的关键,它关系到制冷系统的匹配运行,系统的外形尺寸、以及初投资和运行费等技术经济问题; 4. 3 常规空调系统的膨胀阀和储液器不适用于蓄冷系统,必须重新设计,才能确保各种工况(蓄冷、取冷、常规供冷) 的正常运行; 4. 4 家用冰蓄冷空调系统能否被推广使用,归根到底是用电政策方面的问题,如果民用电也能够实行分时计价,且峰谷电价差进一步拉大,这必将有助于该项技术的产品化,同时为解决电力供应高峰不足而低谷过 剩的矛盾作出很大贡献。 5. 5 同时又可提高制冷设备课题的生动灵活性～增加学生的学习兴趣～使学生学习气氛更加浓厚。 - 7 -- [参考文献] 1. 翟超勤等,“全国家用空调器年耗电量的估算”,全国暖通空调制冷2000 年学术年会论文集,2000. 10 2. 刘顺波等, “冰蓄冷柜式空调器技术”,家用电器科技,1998. 6 3. 方贵银, “直接蓄冰系统蓄冷过程动态模型研究”,热能动力 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 ,1999. 3 4. 彦启森,赵庆珠, 《冰蓄冷系统设计》,全国蓄冷空调节能技术工程中心,1999. 7 5. 严德隆等, 《空调蓄冷应用技术》,中国建筑工业出版社 6. 张祉祜～《制冷设备的安装与管理》～机械工业出版社～1995 电子邮箱:erjiluoxing@21cn.com - 8 --