基于氟泵增压的机房空调系统性能实验研究

发布时间：2024-11-24 22:14

　　 为解决蒸气压缩式制冷空调系统在低冷凝温度时供液不足以及寒冷季节自然冷能利用率低的问题,本文设计了氟泵增压空调系统并实验研究了系统运行特性。该系统可以在夏季炎热季节、过渡季节和冬季寒冷季节分别以蒸气压缩、氟泵增压、单氟泵驱动3种模式运行。结果表明:实验中使用毛细管/电子膨胀阀的传统压缩蒸气制冷系统分别会在室外温度低于25℃/15℃时发生供液不足、制冷量下降的问题,使用氟泵增压系统在室外温度为-5～25℃的工况范围内均可实现100%以上的额定制冷量,COP可达3.96～6.25,满足过渡季节工况下的运行需求。室外温度低于-5℃时,使用单氟泵驱动可满足额定制冷量,且COP>19。

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【部分图文】：

图1 氟泵增压系统结构

本系统可以3种模式运行，如表1所示。根据冷凝温度的不同，在夏季高温季节时，关闭氟泵和电子膨胀阀，氟泵侧单向阀保持通路，压缩机侧单向阀保持闭路，系统可以传统的压缩蒸气模式运行。在过渡季节随着冷凝温度的降低，保持压缩机运行的同时，开启氟泵，使泵与节流装置串联，氟泵侧和压缩机侧单向阀均....

图2 压缩蒸气制冷循环与氟泵增压制冷循环压焓图

蒸气压缩式制冷循环与氟泵增压制冷循环压焓图如图2所示。传统蒸气压缩式制冷循环如1-2-3-4-1所示，当冷凝压力降低，蒸发压力保持一定时，系统的制冷量不变，压缩机做功降低，系统能效升高[13]。但当系统蒸发压力过小时，由于节流装置和冷凝器仍存在一定流动阻力，会导致蒸发器制冷剂供液....

图3 不同室外温度时采用不同节流装置的系统制冷量

采用毛细管的制冷系统在室外温度低于25℃时便无法达到额定制冷量，而采用电子膨胀阀的制冷系统可将正常工作的温度下限延伸至约15℃，使用电子膨胀阀的制冷系统相对于毛细管适用范围更广。但在室外温度低于10℃时，系统制冷量开始明显下降，说明此时电子膨胀阀的开度已达到上限，无法继续调节。当....

图4 3种模式下的制冷量

氟泵增压模式下，通过调节氟泵频率控制冷凝器出口制冷剂的过热度在8℃以内，在10～25℃温区内其制冷量高于压缩机驱动模式，且在-5～25℃的工况下均能满足100%以上的额定制冷量。单氟泵驱动模式下，当室外温度为0℃，系统可达到80%的额定制冷量;当室外温度为-5℃时，可达到101%....

本文编号：4012546