房間空調(diào)器

摘要：本文采用可變?nèi)莶顑?yōu)化方法，將制冷系統(tǒng)性能系數(shù)COP值作為目標函數(shù)，以蒸發(fā)器、冷凝器、毛細管的主要結構參數(shù)及制冷劑充港灌量為優(yōu)化變量，對房間空調(diào)器系統(tǒng)的幾大部件進行了最佳匹配計算，使之能效比顯著提高，達到了節(jié)能目的。

1.近年來，盡管對制冷設備中的基本現(xiàn)象的認識已比較清楚，但目前空調(diào)器生產(chǎn)廠家基本上還是采用傳統(tǒng)的類比設計方法，著重強調(diào)與企業(yè)的設備條件和設計經(jīng)驗的一致，達到在一定程度上的系統(tǒng)匹配。

本文的目的是對一個分體壁掛式空調(diào)器制冷系統(tǒng)進行最優(yōu)匹配。將制冷系統(tǒng)性能系數(shù)COP值作為目標函數(shù)，以蒸發(fā)器、冷凝器、毛細管的主要結構參數(shù)及制冷劑充灌量為優(yōu)化變量，對空調(diào)器系統(tǒng)的幾大部件進行了最佳匹配計算，計算結果表明優(yōu)化后的COP值較原始值提高8.07%，制冷量提高了3.77%，功率消耗降低了3.79%，實現(xiàn)了節(jié)能目標。

2.制冷系統(tǒng)工作過程模擬

冷系統(tǒng)工作過程模擬的目的是為實現(xiàn)系統(tǒng)的最佳匹配和工作過程控制自動化，故模擬模型應準確、可靠。通常用用穩(wěn)態(tài)集中參數(shù)法比較粗糙，且不抻于了解系統(tǒng)各部特征。本文則采用穩(wěn)態(tài)分布參數(shù)法。

2.1 蒸發(fā)器和冷凝器的模擬

制冷劑在蒸發(fā)器和冷凝器中的流動分別是飽和態(tài)及過熱態(tài)、飽和態(tài)及過冷態(tài)，通常在兩器的換熱計算在均將每一狀態(tài)作為整體采用平均換熱公式，雖然考慮了單相和兩相流體在傳熱上的差異，但實際上在所劃分的每一區(qū)域內(nèi)傳熱系數(shù)和制冷劑溫度是不相同的。本文則采用分步計算法，在假設出口參數(shù)的條件下，應用質(zhì)量守恒、動量守恒和能量守恒方程進迭代計算，得出制冷劑的溫度、壓力和干度的變化情。

2.2 毛細管的模擬

毛細管的結構雖然簡單，但管中制冷劑的流動比較復雜，是一個從液體單相流的“閃蒸”過程，且存在汽化滯后的非熱力學平衡現(xiàn)象，該現(xiàn)象對毛細管內(nèi)制冷劑流量和出口參數(shù)等都有較大影響。本文根據(jù)諸多文獻中R22的實驗數(shù)據(jù)對文南非的模型作了修正，比較滿意地反映出R22閃點延遲與毛細管內(nèi)徑、入口過冷度等的關系。毛細管進出口參數(shù)仍采用分步參數(shù)法，借助三大守恒方程聯(lián)立迭代求解。

2.3 壓縮機的模擬

本文的空調(diào)器制冷系統(tǒng)中采用滾動轉(zhuǎn)子壓縮機，對其工作過程的瞬態(tài)模擬仍借助三大守恒方程，綜合考慮了氣缸與外界的熱交換、氣體的泄漏、氣閥的運動規(guī)律、運動部件的摩摩等諸因素對壓縮機工作性能的影響，使其更接近壓縮機的實際工作過程。文獻[2]給 予詳細的敘述。

2.4 制冷系統(tǒng)的模擬

3. 制冷系統(tǒng)最佳匹配

作者在實驗驗證了制冷系統(tǒng)模擬計算與實驗結果吻合較好的基礎上，建立了制冷系統(tǒng)幾大部件間的最佳匹配優(yōu)化模型，經(jīng)過優(yōu)化后的制冷系統(tǒng)實現(xiàn)了節(jié)能目的。

3.1 優(yōu)化參數(shù)

（1）目標函數(shù)及設計變量

本文的目標函數(shù)?。?/FONT>

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