混合制冷剂R32/R290在水平三维微肋管内沸腾换热研究

利用计算流体力学和数值传热学方法,分别对500 mm水平微肋管和光滑管中的新型混合制冷剂R32/R290(68:32)开展三维数值模拟和理论分析。仿真模拟采用结构化网格,分析了质量流量、饱和温度、热流密度以及干度对平均沸腾传热系数的影响。结果表明,当有临界干度出现时,两种管型的沸腾传热系数均会出现先增大后减小的趋势。微肋管蒸干现象出现的节点具有延迟性,且螺旋微肋管能有效强化沸腾换热。低干度区域,分别增加质量流量、饱和温度、热流密度都能导致沸腾传热系数增长。在不同工况下,临界干度出现的时间节点顺序不同。对距入口不同位置截面的气液两相变化规律进行分析,各个距离截面中气相占比皆由下至上逐渐增加,不同截面气相体积分数随着距离的增加而变大。

R22替代工质R32/R290/R410A性能的理论和实验研究

本文从制冷剂替代物的选型、环境友好性评价、安全性评价、热工性能评价和试验验证评价等五个方面梳理出R22替代物的选型流程,并以行业研究较多的R410A、R290和R32等制冷剂替代物为研究对象,对制冷剂选型流程进行了试套。流程试套实践表明,R290、R32的综合性能优于R410A,这两类制冷剂适合做为R22的长期替代物,应对其进行深入研究和广泛应用。

R32/R290混合制冷剂用于热泵热水器系统循环性能分析

在热泵热水器名义工况下,基于换热器中传热窄点温差的限制,对R32/R290二元混合制冷剂在不同质量配比下热泵循环系统特性进行了热力学计算分析。结果表明,相同工作条件下,混合制冷剂R32/R290的最优质量配比为16/84,系统制热性能系数COPh为4.644,较R22系统提高了6.7%,分别比纯质的R32和R290系统高出3.2%和16.8%;在最优质量配比下,系统冷凝压力为2.308MPa,系统压比为2.793,压缩机排气温度为71.88℃。

欧洲R290与R32变频空调性能对比实验研究

作为天然工质,R290凭借其良好的环保性能优点,成为家用空调领域重要替代环保制冷剂。通过对R290和R32热工性能进行理论对比,并通过实验对比验证了同配置换热器下两种制冷剂变频空调器的能力和能效,结果表明,当R290的充注量仅为R32的54%时,通过调试R290空调器可达到与R32空调器相同的能力和同等水平的能效,证明R290制冷剂可以很好地替代R32制冷剂。

替代工质R32和R290的对比研究

依据GB/T7725—2004规定的试验工况,分别对应用R32和R290的空调系统进行性能测试。在理论分析的基础上,依据试验数据,对比分析两种替代制冷剂的优缺点及其系统的改进方法。结果表明:R32单位容积制冷量高出R290约87%左右,相同制冷量下R290系统应使用更大排量的压缩机。R32具有较高的排气温度,并且R32系统相比R290系统,压比高出约7%,系统整体的能效比低约3.7%。R290系统换热器的压降要小于R32,有助于提高系统性能。但其可燃性远远大于R32,在安全设计方面有着更高的花费,系统初期改造投入比较高。

小口径管内混合制冷剂R32/R290凝结换热模拟

绿色混合制冷剂R32/R290(68/32)综合性能优良,作为替代制冷剂克服了单一制冷剂的缺点。利用计算流体力学和数值传热学基础,对小口径水平直管中的混合制冷剂凝结现象进行分析。对直管采用结构化网格,使用Fluent软件进行仿真模拟计算。采用模拟值与实验值对比的方法,证实模型的有效性。其他条件一定,分别改变入口质量流量、壁面热流密度、工质饱和温度、管径,对不同入口干度下的平均凝结换热系数变化进行分析总结。结果表明:管中凝结换热系数随着质量流量和干度的增大而增大。在低干度区域,质量流量对凝结换热系数影响较小。壁面热流密度增加会使凝结换热系数增加,饱和温度的增大会使凝结换热系数轻微浮动增加。

低GWP制冷剂R32和R290的选择对比研究

列举了替代制冷剂R32、R290和R410A特性参数,以单级蒸气压缩制冷系统为研究对象,并基于SOLKANE软件模拟结果,对比分析了在不同工况下3种制冷剂的循环性能。结果表明:R32和R290因其较低的GWP而备受青睐;R290在低温和中高温空调系统中的COP相对于R32和R410A最高;在小型制冷装置中,R290较R32在循环性能上更具优势;增加液体过冷度,对R410A最有利;增加吸气过热度,R290的COP最小且衰减最为严重,R32的COP和单位容积制冷量均呈下降趋势;R32在小型制冷装置中替代R410A具有一定的可行性,研究结果为替代制冷剂在单级蒸气压缩制冷系统的应用提供了参考意见。

采用R290和R32的家用空调器全生命周期碳排放研究

运用全生命周期评价方法分别对R290和R32分体式家用空调进行碳排放对比研究。结果表明:R290空调生命周期碳排放约为R32空调的85%;在原材料获取和回收处置阶段,虽然R32在所有材料中重量占比不到1.1%,却产生了高达78%的碳排放,说明用R290替代R32具有显著的环境效应。虽然提高制冷剂回收率和降低泄漏率有利于降低采用高GWP值制冷剂的空调碳排放,但考虑R32和R290都具有可燃性,需要谨慎采用制冷剂回收策略。

房间空调器中制冷剂R290、R32替代R22的仿真研究

制冷剂R290和R32是R22的主要替代物,受到了许多研究者的青睐。本文先建立了小型房间空调器制冷系统模型。然后在该模型的基础上,对R290、R32替代R22时,制冷系统性能(包括冷凝压力、蒸发压力、吸气压力、排气温度、压缩机功耗、制冷量、COP)的变化进行了研究。结果表明,R290和R32在房间空调器中替代R22有着较大的潜力。

R290和R32单级干湿压缩循环及回热循环特性分析

采用理论热力循环计算的方法,对比R290,R32,R22和R410A四种制冷剂的单级干压缩与湿压缩循环以及回热循环特性。分析结果表明:吸气过热度增加时,4种制冷剂的排气温度均升高,R290的能力和能效比相应增加,但R32的降低;吸气干度减小时,4种制冷剂的排气温度均近似呈线性下降;吸气饱和时,R32,R22和R410A的能力接近最佳;单级压缩回热循环仅对R290有实用意义。

在家用/商用空调中用R32替代R22的探索

在R22的替代工作进入实质性阶段,但国内外成熟替代品又尚不明朗之际,本文在分析国内外R22替代物的现状、存在的问题以及国际上对环保工质要求的新趋向的前提下,探索提出在家用/商用空调中使用R32替代R22的设想,并从其热物理性质、环保特性、安全性、热工性能、市场可获得性等几个方面,与现有的R22替代物R410A,R290和R1234yf等进行比较,认为R32是一种兼顾减排、安全、节能和市场诸方面要求的、很有前景的R22替代制冷剂。

欧洲区R290冷媒变频热泵空调性能研究

R290作为替代R32、R410A等制冷剂的新型天然制冷剂,不仅有着环保、低GWP的优点,其优秀的热力性能、易生产获得及政府的补贴等因素,使得R290越来越受空调企业青睐。通过对一款欧洲区1.5P变频热泵空调分别采用R290与R32两种冷媒进行测试,结果表明R290系统采用φ5换热器可以满足欧洲A++/A+能效等级,且R290系统制冷SEER相对于R32φ7换热器提升约2.4%,制热SCOP下降约6.3%,充注量下降59.5%。由于R290冷媒GWP值极低,使得R290类型空调产品在欧洲市场销售可以享受较低的碳排放税收。

R32与R290在小管径内的沸腾压降与换热特性研究

搭建5 mm内螺纹小铜管内水平单管沸腾实验台,实验工况为饱和蒸发温度20℃,热流密度25 kW/m^2,质量流速100~300 kg/(m^2·s),干度0.1~0.9。对比研究替代制冷剂R32与R290在不同干度和质量流速下的沸腾压降与换热特性。结果表明:两种制冷剂的摩擦压降均随质量流速的增加而显著增大,R290的摩擦压降比R32平均大59.4%,且随着干度的增大摩擦压降的差值呈上升趋势。R32与R290的沸腾换热系数与质量流速呈正相关,在0.1~0.6中低干度区域内,R32的沸腾换热系数明显大于R290,但在干度大于0.6的高干度区域内,R32的沸腾换热系数仅比R290大9.8%,两者数值较为接近。通过对Sun&Mishima压降关联式与Li换热关联式进行修正,提高了关联式的准确性,修正后实验值与预测值的压降平均相对偏差为15.93%,沸腾换热系数平均相对偏差为16.71%。

R32、R290滚动转子式压缩机的热力性能对比研究

建立了滚动转子式压缩机热力学稳态仿真模型,在相同理论容积输气量的条件下,分析了吸气过热度、蒸发温度、冷凝温度对以R22、R32和R290为制冷工质的滚动转子式压缩机热力性能的影响规律。对比研究表明:在相同工况下,R22的性能系数COP最大但与R32接近,R290的COP最小;若压缩机高低压比降低,COP增加明显;当仅增加吸气过热度时,R32、R22的COP变化很小,而R290的COP增加较为明显,并逐渐接近R32和R22;吸气过热度仅对排气温度有较大影响,而对质量流量、功率、制冷量、COP的影响很小,蒸发温度、冷凝温度对热力性能的影响更显著。

低温室效应HCFCs替代物性能分析

在阐述目前国内外HCFCs替代形势的基础上,对热泵空调及冷冻冷藏系统典型HCFCs制冷剂R22和其传统替代制冷剂(R410A,R407C,R404A,R507A),以及低温室效应R22替代物(R161,R290,RTJU4,R32,R717及R1234yf)的热力性能、循环性能及其可燃特性进行对比与分析。结果表明,R161,R290,RTJU4,R717,R32不仅具有零ODP较低GWP值的优势,其热力学及传热学特性也优于传统的HCFCs替代物,其中部分工质在一定的应用条件下具有较好的循环性能。R32,R1234yf和RTJU4的可燃性较小;RTJU4在系统循环性能上具有较明显的优势;R717具有较好热力学、传热学和循环特性,经进一步的系统和部件改进也具有较强的替代潜力。

HCFCs制冷剂替代物研究进展及性能分析

目前制冷空调行业使用量最大的HCFCs制冷剂正在处于加速淘汰阶段,替代物的选择至关重要。文中从基本热物性、循环性能等多角度,具体介绍了多种HCFCs制冷剂的替代物,包括R290、R32、R1234yf(R1234ze)等,为国内HFCFs制冷剂的替代提供参考。

低GWP制冷剂研究现状综述

本文对欧洲和日本对于高GWP制冷剂的限制情况进行了介绍,并对目前热门的低GWP替代制冷剂,如R290、R32及R1234yf的研究现状进行了介绍。由于低GWP制冷剂几乎都为弱可燃制冷剂,因此本文对这几种制冷剂在安全方面的研究现状进行了分析。

编程计算法研究两级压缩低温热泵性能

为了优化热泵系统效率,主要采用编程计算,对以R32、R290以及R410A为工质的两级压缩热泵系统进行性能研究,对比了系统的蒸发温度、冷凝温度、中间温度和混合温度等对COP_(h)的影响。研究发现不完全冷却系统COP_(h)比完全冷却系统更高,在不同工况下存在不同的最佳中间温度,使得COP_(h)有最大值,R290和R410A的混合温度变化对系统COP_(h)影响较大。

制冷剂国际安全标准

随着环保意识的提高和科学技术的进步,研究人员对使用微燃甚至强燃制冷剂的兴趣日益增加,但是与制冷空调有关的大多数安全标准都禁止使用任何有燃烧性的制冷剂。为了解决这个问题,使具有可燃性的制冷剂,特别是安全问题已经基本得到解决且产品开发已经有了很大进展的微燃制冷剂能够得到安全的应用和普及,修订与制冷空调相关的安全标准和法规迫在眉睫。本文将简单介绍微燃制冷剂的诞生过程,以及相应安全标准ISO 5419的修订内容和现状。

用于可燃制冷剂压缩机的测试装置的优化设计

在空调用压缩机的研究开发、生产检测过程中,多使用压缩机测试装置对其性能进行测试。针对目前常用的可燃制冷剂R32及R290,对压缩机测量装置进行优化设计,使其具备可燃制冷剂的测试条件,并经过试验验证,满足安全使用要求。