新型插片式微通道换热器性能特性试验研究

传统微通道换热器的翅片折叠成V字型,焊接在扁管之间,所以翅片中存在很多夹角,融霜水会滞留在这些夹角内,对后续的制热产生很大影响。新型插片式微通道换热器的翅片竖直布置,上下连接为一体,不存在翅片夹角,同时翅片可以进行开窗及加波纹的处理,起到强化换热的作用。本文针对新型插片式微通道换热器,通过试验的方法研究了其作为空调系统室外换热器的制冷、制热能力,以及结霜除霜特性。结果表明,制冷剂充注量在制冷工况下减小了50g,制热工况下减小100g。由于3个支路的制冷剂分配不均匀,微通道换热器的性能没有发挥到最佳。将三支路三流程微通道替换为两支路两流程微通道之后,制冷量提升2.92%,制热能效提升2.5%。表明通过优化可以使微通道室外机的性能进一步提升。新型插片式微通道室外机的制冷/制冷能力及能效略微降低。但是,新型插片式微通道换热器的制冷剂充注量减少,同时换热器的体积及重量大幅降低,最终使得整体成本降低。结霜工况下新型插片式微通道室外机仍然可以使用,解决了一代微通道换热器不能作为室外蒸发器的问题。但是其制热性能仍然低于现有的铜管翅片换热器,表明要实现微通道替代铜管翅片换热器需要进一步地优化研究。

插片式微通道蒸发器在窗机上的应用可行性研究

插片式微通道换热器相比常规结构的微通道换热器具有更优异的排水性能,能够改善常规微通道换热器用作蒸发器时容易滞留凝结水和融霜水的问题。为了研究插片式微通道换热器应用于窗式空调蒸发器的可行性,对插片式微通道换热器进行了选型研究,并完成了整机系统方案设计和性能对比测试。研究发现,采用合适的铝制插片式微通道换热器代替铜管翅片式换热器应用于窗机蒸发器,在保持产品制冷量和能效比相当的前提下,可实现整机轻量化设计,同时能够降低制冷剂充注量,提高环保型可燃制冷剂使用的安全性。

微通道换热器百叶窗翅片排水性能的CFD模拟

微通道换热器结构紧凑、换热效率高,但应用于热泵空调器时,会出现排水困难从而造成性能恶化的问题。插片式微通道换热器通过在翅片上增加专门的排水槽结构,能够有效提升微通道换热器的排水性能。本文采用百叶窗型插片式微通道换热器的双翅片扁管结构作为几何建模对象,利用液滴接触角模型与表面张力模型来确定排水过程中液滴在翅片表面的运动过程,建立排水预测模型,并通过试验验证模型准确性。通过对不同开缝角度和开缝数量的百叶窗翅片排水性能进行模拟,发现翅片上残留水量与开缝角度没有明显的单调关系;翅片上残留水量随着开缝数量增加而增加;当开缝数量由5个增加到14个时,残留水量增大了31.89%。