热气旁通对磁悬浮离心式冷水机组卸载能力的影响

针对热气旁通对磁悬浮离心式冷水机组卸载能力的影响进行理论分析和试验验证。结果表明:热气旁通有助于增强冷水机组的卸载能力,对机组卸载能力的增强程度随着冷凝器进水温度的升高而增大,机组最小制冷量约为额定制冷量的3%;随着热气旁通阀开度增大,机组最小制冷量降低,但由于机组功耗基本维持恒定,机组制冷性能系数持续衰减;机组稳定运行的最小制冷量受主路电子膨胀阀与热气旁通阀的协调控制、蒸发器或冷凝器液位控制、压缩机最小压比/压差限制等因素的制约。     

满液式水冷冷水机组运行故障分析及可靠性研究

某满液式水冷冷水机组在性能测试过程中出现压缩机回液严重、蒸发器和冷凝器液位异常、主侧(蒸发器侧)制冷量和辅侧(冷凝器侧)制冷量偏差超标等故障。本文从压缩机回油、机组过热度设置、机组运行控制等方面对这些故障进行分析,并对满液式水冷冷水机组的运行可靠性进行研究。     

螺杆式冷水机组性能分析

为预测螺杆冷水机组在不同结构参数下的变工况特性，提出了基本螺杆冷水机组(I型)、带经济器一级节流螺杆冷水机组(Ⅱ型)和带经济器二级节流螺杆冷水机组(Ⅲ型)变工况稳态仿真模型，其主要部件模型包括不带经济器运行的压缩机、带经济器运行的压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、以及蒸发器。仿真结果表明：I型冷水机组的性能可以通过调节膨胀阀开度得到明显的改善；Ⅱ型和Ⅲ型的COP比I型都有明显提高；而Ⅲ型的性能最优，名义工况下的COP约高出Ⅰ型约8％．变工况下性能更为稳定。     

带经济器的螺杆式压缩机性能试验

为研究带经济器的螺杆式压缩机在不同补气状态下的性能,以压缩机的理论压缩过程为基础,设计不同压比、不同吸气压力和不同补气压差的测试工况,并进行相应试验。结果表明,在吸气压力一定的工况下,压比越大,补气压差增大对于制冷量和性能系数的提升作用越明显;在压比一定的工况下,吸气压力越低,补气压差增大对于制冷量的提升作用越明显;当压比低于2.5时,尽管中间补气可以提升压缩机的制冷量,但压缩机的性能系数呈下降趋势。     

小型离心式冷水机组性能分析

以笔者公司开发的小型离心式冷水机组为研究对象,阐述了离心式压缩机小型化和冷水机组性能高效化的主要技术途径。根据机组在不同工况下的性能数据,与名义制冷量、COP相近的单螺杆冷水机组的计算结果进行比较,表明其全年能耗低于同等容量常规单螺杆冷水机组。     

捷丰推介模块化磁悬浮冷水机组

<正>4月7日,捷丰召开产品推介会,着重介绍其模块化磁悬浮冷水机组。该产品为两级压缩离心式压缩机,具有重量轻、机械强度高的特点。且不需要润滑油,不会发生制冷量和效率的衰减。采用了高效的满液式蒸发器,换热管为高效强化铜管。每台压缩机都配置安装了各自的排气、吸气及电机冷却管路的检修阀,从而保证了当对个别压缩机进行维护及检修时可实现系统隔离。搭载的双电子膨胀阀使机组获得了最大的冗余度和可靠性,即机组无论运行一个还是两个电子膨胀阀时,都能时刻保证合理的制冷剂供应量。制冷剂也     

基于HFO的混合制冷剂R514A在离心式冷水机组中直接替代R123制冷剂的试验研究

R514A是一种低GWP,不可燃、基于HFO-1336mzz(Z)的新一代制冷剂,其物性参数与R123接近。因此,本文选择R514A作为原R123离心式冷水机组的替代制冷剂开展试验研究。依据GB/T18430.1—2007规定的试验工况,针对直接充注R514A和原制冷剂R123的机组性能进行测试,对比研究R123和R514A在离心式冷水机组中的机组输入功率、制冷量、性能系数(COP)、压缩机吸/排气压力、压缩机排气温度,并计算综合部分负荷性能系数(IPLV)值。结果表明:在对原机组结构不做任何改动,仅更换机组润滑油的情况下,R514A机组与原R123机组相比压缩机吸/排气压力和排气温度较为接近,COP和IPLV性能略有提升。     

高效磁悬浮变频离心式冷水机组的研制

对磁悬浮变频离心式压缩机高效、无油、高可靠性的特点进行介绍,并着重介绍一款采用该压缩机开发的新型冷水机组。该型机组在额定工况下性能系数可达6.19,远高于GB 19577—2004《冷水机组能效限定值及能源效率等级》中的一级能耗,部分负荷性能系数更可达到9.79,为GB 19577—2004限定值的2倍。     

电子膨胀阀开度对R32水源热泵系统性能的影响

以R32为制冷剂的变制冷剂流量(VRF,Variable Refrigerant Flow)转子式水源热泵系统为研究对象,通过改变电子膨胀阀开度(从6%到60%),对在不同压缩机频率(从40Hz到60Hz)下热泵系统性能的变化进行了实验分析。结果表明:在压缩机吸气口由过热状态向带液状态转变的过程中,电子膨胀阀开度的调节范围呈先减小后增大的变化趋势;随着电子膨胀阀开度的增加,系统的压比持续下降;在压缩机少量吸气带液(0. 98x1)时,制热量会出现峰值,制热量较于常规控制过热段提升了6. 6%～21. 6%,比制冷量的提升多了5%;系统制热性能系数增加了5%～19. 5%,比制冷性能系数的增量多了4%;当冷冻水进口温度上升时,系统制热量与性能系数都相应增大,且电子膨胀阀的调节范围也增大。     

螺杆冷水机组稳态仿真

为预测螺杆冷水机组在不同结构参数下的变工况特性，提出了标准螺杆冷水机组，带经济器一级节流螺杆冷水机组和带经济器二级节流螺杆冷水机组稳态仿真模型和算法。其中，压缩机压缩过程描述为多变过程；压缩机补气过程描述为等容、绝热混合过程；电子膨胀阀膨胀描述为等焓过程；壳管式冷凝器以及满液式蒸发器用对数平均温差方法计算。模型计算结果表明，仿真模型定性合理。     

经济器对压缩制冷循环影响分析

通过对空调工况下R134a和R22常用制冷工质的螺杆制冷压缩机带经济器后的机组性能提高情况进行了数值模拟计算。分析了压缩机补气口位置、经济器传热温差、冷凝器出口过冷度和工质类型对机组性能的影响。另外,对带经济器螺杆制冷循环系统进行试验测试,得到了普通单级螺杆循环与带经济器螺杆循环在空调工况下的制冷量、耗功、性能系数的数据,并与模拟计算的结果进行比较分析。结果表明:螺杆制冷循环系统增设经济器以后,系统性能在某补气位置存在最佳值;经济器的换热性能越高、冷凝器出口过冷度越小、蒸发温度越低,系统性能提高的程度就越好;以R134a为制冷工质的系统的性能系数增长率高于以R22为工质的情况。     

永磁变频螺杆制冷压缩机变工况运行特性试验研究

为有效提升螺杆制冷压缩机全工况运行效率,研制搭载大扭矩宽负载永磁电机的变频可变压比螺杆压缩机,针对冷水机组高权重运行工况,试验研究压缩机在不同工况不同转速下的运行特性。结果表明不同工况下压比适应性调节后,均存在使压缩机效率最高的最佳运行转速,且最优转速随着外压比的升高而增大。依据机组综合能效(IPLV)的满负荷、部分负荷能效权重和工况要求,提出压缩机综合绝热效率(IPLE)最优的设计方法。当压缩机满负荷转速设计值为4 200 rpm时IPLE最高,达到0.773。永磁变频压缩机应用于水冷机组时,相比于定频螺杆机组,IPLV提高35.2%;相比于磁悬浮离心机组,IPLV提高11.9%。     

变冷冻水/冷却水流量对冷水机组性能的影响

分析冷水机组变冷冻水流量和变冷却水流量运行对机组性能的影响,结果表明:恒定冷水机组冷冻水出水温度和冷却水出水温度时,改变冷冻水/冷却水流量,冷水机组的性能系数变化不大;恒定冷水机组冷冻水进水温度和冷却水进水温度时,改变冷冻水/冷却水流量,冷水机组的性能系数随水流量的增加而增大,且增加的幅度较大.     

大型离心式冷水机组变工况性能分析与试验研究

对名义制冷量为800 Rt的离心式冷水机组在不同蒸发温度、冷凝温度和负荷率条件下的性能进行研究,结果表明:随着蒸发温度的升高,机组COP直线上升;随着冷凝温度的升高,机组COP直线下降;随着负荷率从100%下降到60%,机组COP基本保持不变,但负荷率低于60%后,机组COP呈现快速减小的趋势。以上研究数据为离心式冷水机组的实际应用提供数据支撑。     

空气源热泵机组内并联涡旋压缩机性能的实验分析

在确保空气源热泵机组中涡旋压缩机稳定、可靠运行的前提下,对空气源热泵机组性能受运行环境的影响进行了研究。对涡旋压缩机、油分离器的运行机理进行了介绍,以实现对实验结果的机理解释。结果显示:在测试范围内,压缩机油槽内相对油位在0.65以上,完全满足压缩机润滑要求,且相对油位随着蒸发温度的升高、冷凝温度的降低而增大;由于蒸发温度、冷凝温度对压缩机功耗影响较小,因此,实验变量对设备制冷量、制热量的影响效果与其对能效比(EER)、性能系数(COP)的影响效果相近,即设备制冷量、制热量、EER、COP均随蒸发温度的升高、冷凝温度的降低而增大;制热工况下,进水温度、室内环温对设备性能的影响机制与冷凝温度的相近,均通过增加压缩机容积效率来强化设备性能,即设备制热量、COP同样随进水温度、室内环温的降低而增大。     

基于不完全过热循环的制冷系统低频运行性能的研究

本文以制冷系统不完全过热循环(从压缩机吸气过热至吸气带液)为基础,通过将滚动转子式压缩机分别运行于不同的低频工况下,研究了性能系数、制冷量、压缩比、压缩机功耗、电效率及排气温度等各项制冷系统性能参数的变化特性,提出了该特性下的最佳优化控制策略。结果表明:可适当降低压缩机运行频率并将干度短期控制在0. 98≤x1,此时制冷量相比于常规过热度控制工况(5～10 K)提升8. 3%～16. 6%,性能系数COP提升12. 5%～15%。此外,压缩机电效率仅较常规过热度控制工况降低0. 3%～0. 7%,且实验最低频率(25 Hz)下的电效率值最大;实验最低频率下,节能效果显著,压比进一步降低,排气温度大幅减小,x0. 90时降幅达到40. 3%。     

高温热泵用双螺杆压缩机内压力比调节方式

高温工业热泵运行时热源温度波动较大,压缩机外压比变化导致内外压比不相等,压缩机功耗上升,热泵能效下降。本文提出了采用经济器补气过程调节双螺杆压缩机内压力比的调节方式。通过向压缩腔中补充制冷剂气体,调节压缩机运行过程中的内压缩最终压力,使其与排气管道中压力相同,消除欠压缩过程,使压缩机实际压缩过程接近多变过程,降低运行附加功耗,增大热泵能效比。实验得到冷凝器90℃出水工况下不同补气压力时热泵的性能参数,结果表明:在最优补气压力下,压缩机绝热效率与热泵制热能效比同时达到最大,可实现通过调节补气压力调节压缩机内压力比的目的。     

电子膨胀阀开度及制冷剂充灌量对家用空调器性能影响的研究

对于家用变频空调系统,电子膨胀阀开度的改变会影响制冷系统的过冷度、过热度、蒸发压力等,从而影响系统的制冷量和COP。本文主要研究电子膨胀阀开度、压缩机运行频率以及制冷剂充灌量对空调系统性能的影响。研究结果表明:压缩机运行频率一定时,随电子膨胀阀开度的增大,系统的制冷量和COP均先增大后减小,存在最大值,且最大制冷量和最大COP对应的电子膨胀阀开度相同;压缩机在低频运行时,系统具有较高的COP,随制冷剂充灌量的增加,系统的制冷量和COP均先增大后减小,试验机型的最佳制冷剂充灌量为1 230g。     

节能除湿型热泵空调机的性能研究

研究了进水温度、进风工况对节能除湿型热泵空调机性能的影响,实验结果表明:(1)在除湿模式下,进风工况对机组的制冷量、除湿量、压缩机功耗及其COP的影响比进水温度的影响要明显。(2)在热泵模式下,进水温度对机组的制热量、出风干球温度、压缩机功耗及其COP的影响比进风工况的影响要明显。     

有关冷水机组节能的几个热点话题评析

主要对有关冷水机组节能的几个热点话题进行讨论:首先分析无油离心式压缩机和常规压缩机及配置这2种压缩机的冷水机组的能效差异;其次对冷水机组节能效果评价标准和长期运行的冷水机组始终保持最佳能效状态的方法进行研究。得出如下结论:无油离心式冷水机组并不一定比常规冷水机组更节能;在不同场所应用的冷水机组应有不同的节能效果评价标准;保持冷凝器换热管内始终为清洁状态和不缺少制冷剂是使冷水机组始终处于最佳能效状态的必要条件,润滑油的存在并不会导致冷水机组能效持续降低。