家用空调制冷仿真模型的建立与优化设计!!
大鼻子的熊猫
2022年11月15日 10:42:11
来自于制冷技术
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  1、压缩机:关于压缩机的选型,小型家用空调采用的大多都是格力系的凌达压缩机、美的系的 GMCC 美芝压缩机等;压缩机的参数可以根据自己的需求通过查询样本或者软件得到;而且目前家用空调已经做的很成熟了,不同 HP 数的压缩机直接根据选型样本可以得到,不需要对压缩机等进行热力计算,小编根据以往的经验,一般可以参考经验数值选择压缩机的排量: 2、翅片式换热器:小型家用空调的外机(冷凝器)、内机(蒸发器)采用的都是翅片管式换热器,现在主流的换热管直径采用 7.0mm 外径;在 VapCyc 的仿真中,可以采用 Coildesigner 对换热器进行建模,然后导入到 Vapcyc 中进行模拟仿真并进行优化设计。对于一般的设计,也可以采用通用的换热器模型进行仿真,即输入换热管总长、换热管内径等参数,即可进行仿真计算的方法:


 

1、压缩机:关于压缩机的选型,小型家用空调采用的大多都是格力系的凌达压缩机、美的系的 GMCC 美芝压缩机等;压缩机的参数可以根据自己的需求通过查询样本或者软件得到;而且目前家用空调已经做的很成熟了,不同 HP 数的压缩机直接根据选型样本可以得到,不需要对压缩机等进行热力计算,小编根据以往的经验,一般可以参考经验数值选择压缩机的排量:

2、翅片式换热器:小型家用空调的外机(冷凝器)、内机(蒸发器)采用的都是翅片管式换热器,现在主流的换热管直径采用 7.0mm 外径;在 VapCyc 的仿真中,可以采用 Coildesigner 对换热器进行建模,然后导入到 Vapcyc 中进行模拟仿真并进行优化设计。对于一般的设计,也可以采用通用的换热器模型进行仿真,即输入换热管总长、换热管内径等参数,即可进行仿真计算的方法:

3.节流机构 :小型家用空调的节流机构早期采用的毛细管比较多,现在采用电子膨胀阀是主流趋势了。但是毛细管有着成本低的天然优势,目前也有很多空调产品仍然采用的是毛细管,但毛细管的直径和长度在实验室调试需要花费很长的时间。我们可以采用 Vapcyc 软件进行初步仿真,然后在实验中进行验证即可。

4、管道模型小型家用空调是分体式空调机组,内机和外机会间隔比较远的,通常空调厂家出厂的时候会配空调的液管、气管 3-5 米的长度;管道的长度对压力降、制冷剂充注量都会产生影响,因此我们在建立模型的时候,同步需要建立管道的模型。

案例:1.5HP 家用空调模型建立z

参数设定如下截图:

运行模型,得到如下结果:

得到制冷量为 3.55KW;满足 1.5HP 空调的制冷量的要求。压焓图上各点的参数:

该界面为蒸发器进出口的压力、温度、焓值等数据;也能得到干度、过热度等数据;出风温度 15.86℃左右;该温度小编认为偏高;进出风温差 12-15℃都是可以的,小温差意味着大风量,大风量意味着风机的功率会比较大。可以适当调小风量来保证进出风温差。风量调小以后的温度数据:

冷凝器参数:

吸气管参数:

冷媒在吸气管内的流速为 7.5m/s;在一般的设计文件中认为 8-15m/s 的流速是合适的;目前这个流速偏小,我们可以适当缩小下管径试试:

通过以上的一些仿真结果的分析,我们可以为后续的设计提供很重要的参考,比如换热器的管长、制冷系统的管径、毛细管的长度等。

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