热泵空调翅片管换热器流路优化研究进展

换热器的性能提升对制冷与热泵系统能效的提升具有重大影响,其中翅片管换热器的流路优化由于无需额外的成本、易于操作,是换热器性能提升的重要研究方向。本文总结了国内外学者对翅片管换热器流路的优化方法和评价指标。主要方法有基于空气侧风速分布的优化以及制冷剂侧流量的优化,基于管路结构的优化(包括管径、管路分合点、可变流路),基于微元换热最大化的优化,基于不可逆损失最小的[火用]分析、熵产最小化、热阻平衡法以及遗传算法的优化。总结得出可变流路可以同时满足蒸发器与冷凝器的最佳流路,是冷暖两用制冷与热泵系统流路优化的最佳选择;此外,热阻平衡法可以同时优化蒸发器与冷凝器的流路,是当前适用性较好的优化方法。评价指标中等泵功率下换热量的大小与热阻平衡是较为通用的评价指标。基于上述分析,针对翅片管换热器的优化方法以及评价指标提出了展望与建议。

空调换热器优化除霜技术分析

空调制热时,尤其在低温高湿的情况下,空调室外冷凝器易结霜。除霜的效果、产生的噪声以及除霜对制热能力的影响都对用户体验产生极大影响,尤其在南方低温高湿度的情况下,结霜严重,不易清除且影响制热能力,进而影响用户制热体验。针对空调在低温高湿的环境下的除霜控制逻辑进行了优化,提出压缩机、四通阀和电子膨胀阀的联合控制技术,通过室外盘管温度与室外环温,智能判断结霜程度,提高了空调室外换热器在低温高湿工况下的除霜效果,能够使系统做到智能判断及时除霜,并提高了相同工况下的制热效果,实现制热的用户体验提升明显。优化了节流阀及四通阀在除霜中的动作,以此降低了除霜噪声。

不降温除湿功能房间空调器的设计与性能试验

该装置通过阀门启闭在夏季制冷工况和不降温除湿工况之间切换,从而节省了除湿机的额外投资。针对不降温除湿的影响因素,对机组进行正交试验,研究了机组的除湿量、能效比和功耗的变化规律,并给出了拟合公式。试验结果表明,该机组的除湿量在1~3 kg/h之间变化,可以满足一般居住建筑的除湿要求。机组的除湿能效比介于1~2之间,同时提出应当研究针对不降温除湿过程的合理的能效比评价方法。该试验机组的出口温度比入口空气温度低1~2.5℃,因此可以进一步改进该机组的室内换热器设计,以达到完全不降温除湿的效果。

空调室外机气动与声学特性的研究进展

空调室外机噪声包括机械噪声、电磁噪声和气动噪声,其中机械噪声和电磁噪声在常规状态下影响较小,气动噪声是空调室外机风道系统的主要噪声。本文回顾了国内外关于空调室外机气动噪音的研究历史与现状,结合文献着重从数值模拟、试验研究以及模态分析几个方面进行了分析。经过分析总结,提出了进一步降噪需要开展的工作。

户式热湿分控空调机组的设计与性能实验研究

针对热湿地区的特点和目前该地区房间空调器遇到的问题,研究开发了一种户式热湿分控空调机组,该机组可以分开处理室内的显热和潜热负荷,分别调节室内温度和湿度,从而提高室内舒适度和降低能耗。这里采用焓差法对该热湿分控机组进行实验,测定了其季节能效比(SEER)为3.932;并设计正交实验,研究了室外温度、室内温度、室内湿度、压缩机频率和风侧冷剂比例对机组性能的影响,得出了各影响因素对机组除湿量、能效比和制冷量的影响;并在室外温度、室内温度和湿度一定的情况下,对压缩机频率和风侧冷剂比例进行全析因正交实验,结果表明,热湿分控机组的除湿量在0~4.02kg/h之间变化,随压缩机频率的变化比率约为0.07~0.08(kg/h)/Hz,随风侧冷剂比例变化的比率约为0.65~0.8kg/h/(10%);能效比在2.71~4.57之间变化,随压缩机频率的变化比率约为-0.033^-0.046/Hz,随风侧冷剂比例变化的比率约为-0.12^-0.17/(10%);制冷量在6822~13080W之间变化,随压缩机频率的变化比率约为118~154W/Hz,随风侧冷剂比例变化的比率约为-489^-676W/(10%)。

户式温湿分控空调机组运行特性实验

利用焓差实验室对一种户式温湿分控空调机组的设备显热比变化特性进行实验.分别保持通过该机组两侧蒸发器的换热介质的入口参数恒定不变,当压缩机转速和风侧蒸发器的冷剂比例同时变化时,得到设备制冷量、设备显热比SCR以及能效比EER的变化曲线.实验结果表明,改变机组压缩机转速以及风侧冷剂的比例,不但改变机组总制冷量,同时改变机组输出显热冷量与潜热冷量的比例;设备SCR的变化范围0.6～1.0,远远大于传统空调机组的变化范围,可以与房间显热比SHR值更好地匹配,以更好地控制室内热环境.同时表明,设备SCR的调控受到机组总冷量与能效比的限制,在实现设备SCR及总制冷量的前提下,尽量使EER值最大,有利于节能.

低温超强制热家用空调器研究

家用普通热泵型空调作为一种高效、节能、便捷的空气调节装置,在人们的日常生产、生活中扮演着重要的角色。但在严寒区域,由于家用空调本身低温效率低下,输出制热能力低,严重影响该地区用户使用舒适性。从理论上分析了补气增焓(REID)对空调系统低温制热性能的影响,实验研究了补气增焓空调系统在低温工况下的性能,对低温制热空调产品的设计及普及起到重要作用。

关于家用空调器回油回液问题分析及实验研究

在较恶劣的运行条件下(高负荷、低温工况、换热不良),空调器易产生回油回液不良问题,此问题会对压缩机运行产生致命伤害,进一步导致空调系统出现异常甚至无法运作。针对此问题,首先对空调器实际运行过程中压缩机油路循环和系统冷媒迁移机理进行研究分析,然后对空调器进行不同工况下的回油回液实验研究与验证,结果表明:低温睡眠启动项、低温除霜运行项、高负荷运行项容易产生回油回液不良问题,针对每项不良问题分析其具体原因,最后对家用空调器使用和问题分析提出指导意见。

高温制冷家用空调器性能研究

家用普通热泵型空调作为一种高效、节能、便捷的空气调节装置,在人们的日常生产、生活中扮演着重要的角色。近年来全球气候异常,多地连续出现高温酷热天气,人们生产、生活条件恶化。夏季恶劣工况对家用空调器的高温制冷性能提出了更高的要求。文中提出了利用补气增焓(REID)的办法来有效解决空调器高温制冷问题,从理论上分析了补气增焓对空调系统高温制冷性能的影响,实验研究了补气增焓空调系统在高温工况下的性能,对高温制冷空调产品的设计及新环保冷媒R32的应用起到指导作用。

基于脆值理论的家用空调器挂机包装防护研究

针对空调器挂机包装跌落出现的问题,本文研究了空调挂机包装跌落的脆值及其缓冲包装。首先,以传统脆值理论及破损边界曲线作为空调器挂机包装设计的理论依据,基于现有空调器包装缓冲方案设计,引入"产品包装位移承载"的概念,实现对挂机的缓冲包装方案的理论冲击G值的计算;同时对相应包装方案进行跌落试验测试,测得实际跌落冲击G值;最终,通过对比理论计算和试验测试的G值结果,对理论计算进行适当的复核,得到以"产品包装位移承载"为基础的空调器挂机包装设计的理论依据。进而可实现对现有空调器挂机跌落冲击的G值进行预估,缩短了挂机包装设计周期,降低了空调器包装开发成本。同时该方法也可以为空调器的结构和包装设计优化提供一种新的理论参考。

空调白色面板ABS材料光老化研究

采用家电行业常用的人工加速光老化实验方法,对目前空调面板常用的白色ABS材料进行了光老化研究,一方面比较了色母料和改性料方案的耐光老化性能,另一方面比较了常用光老化试验方法严酷程度。研究表明:改性料方案耐光老化性能优于色母料;采用氙灯光老化(X)、紫外光老化UVA(ZA)和紫外光老化UVB(ZB)等三种常用试验方法时,实验样品对光老化的响应程度依次为:UVB(ZB)测试>UVA(ZA)测试>氙灯(X)测试。

家用柜机空调平行流蒸发器翅片音改善研究

随着平行流蒸发器在家用空调中的推广使用,其音品质的研究也逐步开展,当平行流蒸发器与吹风式风机风向非平行布置时,较容易局部出现翅片音,为了改善某家用柜机平行流蒸发器翅片音,提出了一种9点加权平均值的噪声主观评价计算方法,并结合CFD仿真计算与实验测试,探究了内置导风板尺寸与摆动角度对翅片音主观评价以及风道性能的影响,最终选定300×70mm摆动30°的导风板为最优方案,在满足风道性能指标前提下,明显改善了该柜机翅片音听觉感受。

声学刷噪声源识别技术在空调器上的应用研究

在空调产品开发过程中经常会出现一些异常噪声问题,极大地影响用户体验和产品的声品质的提升,如风道啸叫声、电机电磁噪声等。通过综合使用噪声滤波诊断、声学刷扫描测试和声振对比等方法对空调室内机啸叫噪声进行研究,识别出该啸叫声的噪声源和噪声传递路径。首先使用噪声滤波声诊断法,识别出异常噪声的频段分布;然后对基于声强法与光学追踪技术相结合的声学刷噪声源识别技术进行研究,识别出该啸叫声是由于直流无刷电机电磁激励引起的电磁噪声;最后通过核心零部件声振对比确定出该异常噪声是由于电机本体振动辐射发出。

空调室内机冷媒流动噪声产生的原因和消除办法

目前冷媒流动声普遍存在空调机中,有悖于人们对空调高品质的要求。本文分析了冷媒流动噪声产生的主要原因,并提出了相应的解决方案。实验结果表明,通过优化蒸发器的分流是预防冷媒音产生的一种有效方法,同时可明显改善机器的整体性能。

空调室外机电机支架振动研究

风扇电机是空调器室外机的主要振动源之一,而电机支架作为风扇电机振动传递到室外机箱体的直接桥梁,电机支架的设计和对振动的检测手段将直接影响到整机的振动情况。为改善电机支架振动情况首选利用模态分析手段从理论上指导电机支架结构优化方案,再结合整机振动测试和主观评价对理论分析结果进行验证,从而可以达到有效的改善整机振动的目的。根据试验验证结果可知当电机支架一阶振动频率大于风扇电机使用最大激振频率时可以有效的改善整机振动情况。

挂壁式变频空调器温度场特性与热舒适研究

伴随着人们日益增长的美好生活需求,变频空调器日益普及,与此同时对空调运行的舒适度提出更高的要求,但国内对空调的研究仍主要集中在换热效率和能效方面,以用户体验为导向的研究不足。本文从实际使用效果角度出发,通过仿真模拟与试验验证两种方式对挂壁式空调制热空气温度场特性和人体热舒适性进行深入分析,揭示了制热量与人体热舒适性矛盾性规律的结论,由此提出了挂壁式变频空调器制热量、风量和热舒适性等多维耦合设计的理念,为舒适变频技术研究与升级提供重要依据。

分体壁挂式空调凝露分析的研究

凝露问题是空调质量问题之一,严重影响用户的生活和工作环境。凝露的主要表现为:外表面凝露和风道内表面凝露并吹出。空调出风口结构是影响外表面凝露的主要因素,换热器流路设计是影响内表面凝露的主要因素。本文通过理论分析,提出改善凝露的各种方法。

无卤阻燃聚丙烯材料在空调电控盒上的应用研究

针对无卤阻燃PP材料的热变形温度、灼热丝起燃温度、相比电痕化指数等进行了测试,并进行了整机灼热丝试验、注射试验和跌落试验。研究表明无卤阻燃PP材料热变形温度达105℃,灼热丝起燃温度达850℃,相比电痕化指数可达600 V,阻燃级别为2 mm厚度5VA,阻燃性能媲美ABS材料;阻燃PP材料注塑的电控盒部件,在整机灼热丝、注射实试验中均无烧穿、变形问题;整机跌落试验,电控盒无断裂、变形和破损问题。可以替代阻燃ABS在电控盒上进行切换应用。

铝制换热器在家用空调中的可靠性研究

本文研究了铝制扁管换热器和铜铝复合管换热器应用于家用空调在焊接、耐蚀、耐压等方面的可靠性问题,对两大类铝制换热器应用的可靠性进行了验证,并探讨了铝制换热器今后的发展和努力方向。

小信号分析法在大功率空调器PFC控制中的应用

针对大功率变频空调器电流谐波干扰严重、PFC参数调试复杂等问题,本文运用小信号建模方法分析大功率变频空调器PFC控制双闭环模型,借助双零极点控制器进行误差分析,并运用Matlab工具计算控制参数。以此理论数据分析为基础,在大功率变频空调器上进行了实验验证。仿真及实验结果表明:系统的稳定性和实际控制效果都得到了提高和改善,验证了小信号建模方法适用于大功率变频空调器PFC控制场合,并能够简化控制参数调试过程。