R1234yf在家用空调中替代R22的特性研究

发布时间：2017-09-23 08:15

  本文关键词：R1234yf在家用空调中替代R22的特性研究

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【摘要】：家用空调系统中普遍使用的R22制冷剂,由于其大气臭氧层消耗潜能值(ODP)不为0,全球变暖潜能值(GWP)很高,需要被替代,然而在世界范围内的替代R22的制冷剂还未完全明确。R1234yf作为新兴的替代制冷剂,ODP为零,GWP仅为4。因此本文就R1234yf纯制冷剂直接替代R22家用空调系统进行实验与模拟研究。本文首先对R22与R1234yf的热物理性质进行对比研究,并对他们在标准工况下的理论热力学循环进行计算,同时重点研究了蒸发温度、冷凝温度、过冷度、过热度的变化对R1234yf与R22制冷系统的循环性能影响。结果表明若使用R1234yf直接替代R22,需要增加R1234yf的系统充注量;R1234yf在额定制冷T3工况(高温工况)下替代R22会更具优势。在理论研究之上对R1234yf直接替代R22窗机进行了实验研究,实验结果显示R1234yf替代窗机系统的匹配制冷剂充注量为830g,毛细管尺寸为1.4mm×1000mm;在额定制冷T3工况时,R1234yf的能效比要比R22高2%;R1234yf替代R22后,在额定制冷T1、额定制冷T3、最大运行T1三种工况下的排气温度平均降低9.8℃。随后对R1234yf制冷剂家用空调系统建立了部件与系统模型,仿真结果表明,与实验值相比,制冷量计算平均误差为10%,COP计算平均误差为18%;窗机系统的排气量增加能提高其制冷量,但会降低系统的COP。综上所述,R1234yf制冷剂在高温工况下替代R22有较好的优势,但直接替代R22之后需要增加系统的充注量,另外R1234yf系统在更换大排量压缩机后系统制冷量有进一步的提升空间。
【关键词】：R22 R1234yf 替代 家用空调
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM925.12
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 研究背景和意义9-11
• 1.2 研究现状及文献综述11-16
• 1.3 文献综述小结16-17
• 1.4 本文主要工作17-18
• 2 物理性质与理论循环比较分析18-30
• 2.1 物理性质比较18-21
• 2.2 理论循环分析21-22
• 2.3 运行参数的影响22-28
• 2.4 本章小结28-30
• 3 R1234yf直接替代系统性能实验研究30-43
• 3.1 系统构建30-33
• 3.2 测试台架33-34
• 3.3 测试工况34-35
• 3.4 实验结果及讨论35-41
• 3.5 本章小结41-43
• 4 R1234yf部件及系统仿真模拟43-61
• 4.1 R1234yf蒸发器模型的建立43-48
• 4.2 R1234yf冷凝器模型的建立48-52
• 4.3 R1234yf系统模型的搭建52-57
• 4.4 模拟结果与讨论57-59
• 4.5 本章小结59-61
• 5 总结与展望61-63
• 5.1 总结61-62
• 5.2 展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-69
• 附录1 攻读学位期间发表论文情况69-70
• 附录2 攻读学位期间获奖情况70-71
• 附录3 攻读学位期间参与项目情况71

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本文编号：904166