R134a／R410A复叠式制冷系统模拟研究

复叠式制冷系统的蒸发温度、中间温度改变,会影响高低压级级间容量比和压缩机的耗功,从而影响压缩机的质量流量,改变系统制冷性能系数。变频压缩机能有效地缓解温度波动的影响,根据工况做出适当的频率调整,有利于系统的优化与节能。通过模拟不同温度工况下R134a/R410A复叠式制冷系统热力学过程,验证温度和输气量变化对系统性能的影响。结果表明:一定温度范围内,蒸发温度和冷凝温度升高,高低压级级间容量比均增大。蒸发温度对级间容量比的影响大于冷凝温度的影响,蒸发温度和冷凝温度均升高20℃,级间容量比分别增大106. 1%和24. 3%。高低压级压缩机实际输气量相等时,总耗功最少为4. 77kW,制冷系数最大为1. 678。另外,冷凝蒸发器的传热温差减小,有利于制冷系数的提高。

复叠式制冷系统性能的模拟分析

为提高制冷系统运行性能、优化系统结构设计,用EES软件对可实现复叠与双级压缩转换的制冷系统进行模拟分析,分析对比了复叠循环与双级压缩循环、级间容量比及高温级频率对复叠循环的影响。结果表明:蒸发温度对复叠循环和双级压缩循环系统COP的影响都很大,且蒸发温度较低工况下,应选用复叠循环以提高系统COP。对于复叠循环:蒸发温度和冷凝温度一定,随级间容量比的增加,复叠式制冷系统的中间温度降低,级间容量比与冷凝温度一定,蒸发温度每上升1℃,系统的中间温度增加1.5℃;当工况一定时,系统COP随级间容量比的增加呈现出先增大后减小的变化趋势,故对于固定工况下的复叠式制冷系统存在一个使系统COP最优的级间容量比;随高温级频率增大,系统的级间容量比减小,系统的COP先增大后缓慢减小,在达到最佳COP后,系统运行稳定。