空调冷凝器范文

空调冷凝器范文（精选8篇）

空调冷凝器 第1篇

冷凝器作为家用空调方面的重要组成部分,是制冷系统向外放热、实现制冷剂相态还原的重要换热设备。它的主要作用是将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气的热量传递给冷却介质,使制冷剂蒸气冷却、液化。其作用是将制冷剂的能量与冷凝器外的介质进行能量的传递,其性能好坏直接影响到制冷装置运转的经济性和可靠性。制冷剂在冷凝器中先由过热蒸气冷却为干饱和蒸汽,放出湿热,再由干饱和蒸汽冷凝为饱和液体,放出大量潜热,如果饱和液体继续得到冷却,就成为过冷液体。

随着地球温室效应的不断加剧,近年来的夏季室外气温比往年高出许多。恶劣的散热条件使得家用空调风冷式冷凝机组的散热能力越来越不能满足空调设备的出厂设计要求(一般空调室外夏季设计温度为35℃,如今夏季平均气温普遍在38℃左右,空调室外冷凝器的散热面积和通风量明显偏小)。

对于空调制冷机组,其理论制冷系数是COP=To/(Ta-To),式中To为蒸发温度K,Ta为冷凝温度K,根据上述公式分析,空调制冷系统的蒸发温度是与室内温度有关的,室内设定的温度值越高,To值越高;冷凝温度是与室外气温有关的,室外气温越高,Ta值会越高。在室内蒸发温度To不变的情况的下,室外冷凝温度Ta越高,制冷机的理论制冷系数COP就越低,循环的效率也就越低,因此在运行中要适当的控制制冷机的冷凝温度以保证循环的效率和运行的经济性。

假设室内的蒸发温度保持不变为25℃,当室外的冷凝温度为35℃时,制冷机的制冷系数为29.8。当室外冷凝温度变为36℃的时候,制冷机的制冷系数变为27.1,下降了9.1%。当室外冷凝温度变为37℃时,制冷机的制冷系数变为24.8,下降了16.7%。可见制冷机的制冷系数随着冷凝温度的升高而不断下降,因此保证冷凝器的温度在合适的范围内可以保证制冷机的效率,以提高制冷机运行的经济性。

2. 方法

在冷凝器的风扇后侧加装一个雾化喷水装置,以此在不改变冷凝器的换热面积和通风量的情况下来增加冷凝器的换热量。如图所示:

以雾化的方式将水喷淋到冷凝器上,可以通过水的蒸发吸热来带走冷凝器中制冷剂冷凝而放出的热量,从而可以使冷凝器的工作温度降低以提高整个制冷机的制冷系数和工作效率。采用雾化喷水是因为水的蒸发潜热约为2450kJ/kg,而冷却水喷射到翅片后若不发生相变,温升最多只有10℃,即每kg冷却水只能带走42 kJ的热量,所以理论上雾化喷淋的耗水量只是直接水喷淋冷却的1/58。

在家用空调的冷凝器背侧加装上这个简易的喷水装置,此喷水装置直接接自来水,以降低水处理环节的能量消耗。经实验格力小金豆(K F R-2 3 G W-K(2358)I1-N5)空调测定(每分钟雾化喷水量为20升),稳定后测得室外冷凝温度可以下降近3℃从而可以使制冷系数极大地提高,调高了空调运行的经济性。

3. 总结

在环境温度不断上升的今天,提高空调的运行的经济性对于节能有着显著的效果,降低冷凝器的冷凝温度是一个可行且效果显著的方法,家用空调的节能在空调节能领域有着极大地发展空间。喷水降温在未来的家用空调领域有着很大的发展潜力,它使用简单的装置来提高空调的性能,性价比很高。

参考文献

[1]吴业正,韩宝琦.制冷原理及设备.西安交通大学出版社.2003

空调机组冷凝水滴漏问题 第2篇

上海四方空调净化工程公司 陈心良 王鲁平

上海美维电子有限公司 成丕亮

[摘要]文对空调机组的排放、U形弯设置的原理作了详细的说明、以及在工程实践中由于U形弯设置不当和凝结水管

管径过小和排水坡度不足而引起空调机组凝结水排水不畅的工程实例。

[主题词]空调机组、凝结水、U形弯、排放

1.概述

空气通过空调机组表冷器进行冷却降温去湿，会使表冷器表面产生大量冷凝水，此冷凝水必须有效地收集和排除。冷凝水是被收集在设置于表冷器下的集水盘，再由集水盘接管排向一个开式排水系统。通常卧式组装式空调机组，立式空调机组，变风量空调机组的表冷器均设于机组的吸入段(见图-1)，在机组运行中，表冷器冷凝水的排放点处于负压，为保证冷凝水的有效排放，要在排水管线上设置一定高度的U形弯，以使排出冷凝水在U形弯中能形成排放冷凝水所必须的高差原动力，且不致使室外空气被抽入机组，而严重影响冷凝水的正常排放。这是一个极其简单及明白的道理。但是在实际工程中往往由于部分设计人员和安装施工人员对于空调机组冷凝水的排放原理缺乏深入的了解，致使工程实践中出现大量冷凝水排水管线配置不合理，所设U形弯高差不够，而导致未能形成必须的水柱高差;再有排水管线坡度不够,有时还有反坡和抬高情况，均会使集水盘中的冷凝水溢至空调机组而导致冷凝水排水不畅，这样在空调机组运行时，冷凝水会从箱体四周滴出，而当机组停止运行后，大量贮存于空调机组箱体中的冷凝水便会倾刻从箱体缝隙排出，造成机房内地面大量积水。而对装于吊顶上的机组，冷凝水滴漏问题则更为严重，倾刻间会有大量冷凝水通过吊顶落入室内，会导致吊顶损坏，室内机器设备、办公用具受湿，引起财产损失，而业主则埋怨不已。

2.抽吸式空调机组中表冷器冷凝水排放原理

抽吸式空调机组是指表冷器设于负压段的机组。表冷器冷凝水的排放是在负压状态下向大气排放。U形弯设计和安置是否正确合理是保证冷凝水正常排放的关键。工程中常见的U形弯设置叙述有如下几种形式：

2.1.冷凝水排水不设U形弯(见图-2)

在抽吸式空调机组中，当风机启动后，表冷器冷凝水排放处处于负压，负压值的大小和表冷器前所设置的初效、中效过滤器以及和表冷器的空气阻力有关，当凝水排水管上不设U形弯时，则由于空调机组内负压的存在，冷凝水不能正常排出，随着冷凝水的增多，集水盘中液面会一直增至高H，等于机组该处的负压值，当超过了集水盘的高度时。冷凝水便从集水盘溢出至空调箱。在机组运行时，由于空调机组保持负压，此时会有水滴从空调箱中滴出。但到机组停止运行时，则机组内负压消失，贮存于机组内的冷凝水在重力的作用下，会瞬间从空调箱箱体四周缝隙处泄出，泄出的水量依空调机组的大小，及机组内的负压值大小而定，该冷凝水量有时达到惊人的程度。

冷凝水排水管不设U形弯，在机组启动时，室外空气还会通过排水管反抽入机组，通过集水盘液面还会产生鼓泡现象。

2.2.不正确的U形弯配置

在工程实际中还常会看到如图-3所示的不正确的U形弯设置。

图3a和图3b中，示出了常见的不正确的U形弯设置，U形弯进出水口两端高度相同，当风机投入运行以后，空调机组内处于负压，集水盘中的冷凝水位会逐渐增高，同样会形成和机组内负压值相同的液位高度H，在形成H高水位过程中，水会从集水盘中溢出至空调机组内，当风机停止运行以后，贮存于空调箱内的冷凝水就会倾刻从空调箱四周缝隙排出，造成和不设U形弯相同的后果。

2.3.正确的U形弯配置

图4a、4b、4c，示出了在抽吸式空调机组中正确的U形弯设置，图中示出了在风机停止、启动和运行过程中U形弯中水柱高度的演变情况

2.3.1.风机停止工况

当风机停止运行时，U形弯中两边水柱高度相同为A，其中B=2A。之所以B要等于2A，是为了避免风机启动时，机组内产生负压，而抽空U形管中的液柱，破坏U形管中的水封.2.3.2.风机启动工况

风机启动运行以后，U形弯中的两边水柱会立即形成高差，高差大小随空调机组内负压值而定。随着冷凝水的增多，U形管开始排水，U形弯中水封高度就演变成图4C所示形式，两边水柱高差为C，C值的大小为空调机组中冷凝水排放点的负压值

2.3.3.风机正常运行工况

图4C示出了抽吸式机组正确配置U形管的冷凝水排放工况，图中所示的从集水盘排水表面到U形管排水表面的距离D大于U形弯中水柱高度C（C水柱高度等于机组内之负压值）所以集水盘中的冷凝水不会聚积，冷凝下来的冷凝水将不断排除，杜绝了冷凝水从集水盘溢出至空调箱的可能性，保证了冷凝水排放顺利通畅。

U形管中水柱高差C值应为空调机组内的设计负压值，D值应为机组可能达到的最不利的负压值，通常取D=2C，这是考虑空调机组内初效、中效过滤器会随着使用时间增长而阻力增加，也考虑当空调系统实际阻力小于设计阻力时，会使通过空调机的风量大于设计风量，则冷凝水排水点的负压值会超过设计负压值，故U形弯正确设计应为A=D，B=2A=4C。

对于适舒性大型卧式空调机组，机内负压值建议C取600Pa，推荐水封高度B≥240mm。对于净化新风空调机组，由于表冷器前设置初、中效过滤器，表冷器排数较多，阻 力较大，机内负压值建议C取1000Pa，推荐B≥400mm。

3.冷凝水管排水坡度

冷凝水的正常排放除U形弯设置要正确外，凝结水管的排放坡度是至关重要的。凝结水管的坡度应大于0.5%,且决不允许在凝结水管中形成反坡和下塌，防止产生第2个U形弯，凝结水排放总管应大于DN32.4.工程实例

实例1：上海某大型电子厂房，二楼办公室，食堂部分，空调系统采用新风加风机盘管系统，新风机组为法国CIAT产品，风量6000m3/h,机组吊于吊顶内，冷冻水供水温度为7℃，回水温度为12℃，空调机组表冷器冷凝水排放处设U形弯。

新风机组正式投入运行为7月上旬，恰好为上海出霉，高温潮湿天气，室外气温为36℃，已超过设计参数。新风机组从上午9时开机运行，4小时以后，中午停机，此时突然从空调机组下的吊顶处倾泻出30～40Kg的冷凝水，其当时景象，如突然倾盆暴雨，致使吊顶损坏，室内物品受损。笔者恰好亲临现场，当即查看冷凝水U形弯做法，发现是U形弯安装不正确而出了问题（见图-5）。

U形弯高度B是400mm，但是两端高差仅为35mm，如此U形弯安装必然导致集水盘冷凝水外溢至空调机组，引起停机后的凝水排泄事故，后立即将U形弯改装，改装后使B=2A.再开机运行，冷凝水排放通畅正常。

按此事故教训，对该工程30台装于吊顶内的新风机组和变风量机组的排水U形弯进行检查，发现有将近1/3的U形弯做法不符合要求。存在不同程度的冷凝水外溢情况。

实例2：某大型电厂，送风空调机组为全新风直流式机组，风量80000m3/h，风机压力1800Pa，表冷器为10排，表冷器前设有初、中效过滤器，冷冻水供水温度7℃，回水温度12℃，空调机组基础为200mm砖基础，设计已在冷凝水排放处设U形弯(见图-6)。

系统在夏季7月份投入运行后，发现整个空调箱内积水高度达到80～100mm，在机组运行时，空调箱四周冷凝水外滴，而当机组停止以后，箱体内冷凝水瞬间从四周缝隙排出，造成机房内大面积积水，经检查发现初、中效过滤器在试运转期间也已变脏，实际阻力已大大超过设计阻力，在表冷器前所测机内负压达1000Pa，说明U形弯水封高度不足以将冷凝水正常排出，而从集水盘溢至空调机内。后将楼板打洞，U形管改放于楼板之下，U形弯高差改装为》400mm，排水立即畅通。实例3：东北某药厂净化车间，空调机组采用立式双风机空调机组，空调机采用上海某空调机厂产品，表冷器为六排，冷凝水排放由该厂自带所谓冷凝水排水器，如图-7，外形为一方盒，此排水器实为U形弯的做法变形，冷凝水排水器进出口高差仅为35mm。

立式空调器投产运行以后，冷凝水不能正常排水，空调机内出现积水现象，停机后冷凝水外溢，后将所谓排水器拆除，改装成高度H=150mmU形弯，冷凝水排放立即通畅。实例4: 上海某工程，吊顶内设有三台变风量机组，每台风量为4000m3/h,机组凝结水出水管径DN20,U形弯设置正确(见图-8).机组运行后产生凝结水滴漏，经检查发现三台机组的凝结水总管仅为DN20,且排水总管无坡度。后将总管改为DN32,坡度加大到大于1%，凝结水排放立即正常。

5.结论

空调冷凝器 第3篇

随着我国汽车工业的飞速发展和人民生活水平的日益提高, 人们对汽车乘坐舒适性的要求也越来越高, 对汽车空调的需求激增。同时, 能源问题和环保问题已成为当今社会发展面临的两大难题。冷凝器作为汽车空调的核心部件, 对汽车空调的性能起着关键作用, 由于其安装位置有限, 工作条件恶劣, 小型、轻量、高效、环保要求就显得尤为突出。因此, 加强对冷凝器特别是轻型、薄型、高效冷凝器的研究, 是汽车工业发展的需要。

1 流场对不同翅片的影响

设定当进口温度为308 K, 流速为5 m/s, 翅片管带温度为333 K时的流场情况。

1.1 流场协同角度分析

流场协同数描述了在不同对流传热情况下的速度流场与热流场协同的程度, 是解释传热机理的重要标准, 其定义为[1]:

如图1所示三种翅片的流场协同数可知, Z字型百叶窗翅片的协同数最高, 平板百叶窗翅片的协同数次之, 平板翅片的最差, 表明Z字型百叶窗翅片的速度流场与热流场配合最好, 协同效果最好。同时换热随着速度增大而增强主要是由于流量增加而引起的, 但是流场协同性变差[2]。

1.2 流场分析

由图2和图3所示, 在相同结构参数下和相同迎风速度下, 平板翅片流速均匀, 无扰动流存在, 可知换热效果最差;而平板百叶窗翅片具有较小的扰流和切断流场的功能, 因而可知换热量很强, 但是压降比平板翅片高[3];Z字型百叶窗翅片不仅具有较大的扰流作用, 而且具有导流作用, 因而其换热量必然比平板百叶窗翅片高, 而压降比平板翅片低。上述的数值模拟结果证明了此观点。

2 结论

设定进口温度为308 K, 流速为5 m/s, 翅片管带温度为333 K时的流场情况对平板百叶窗式、Z字型百叶窗式、平板式三种翅片换热量的分析, 得出Z字型百叶窗翅片不仅具有较大的扰流作用, 而且具有导流作用, 因而其换热量必然比平板翅片、平板百叶窗翅片高。

参考文献

[1]李志信, 过增元.对流传热优化的场协同理论[M].北京:科学出版社, 2010.

[2]陶文铨.传热与流动问题的多尺度数值模拟:方法与应用[M].北京:科学出版社, 2009.

中央空调制冷机组冷凝压力优化 第4篇

目前, 能源问题已经成为制约我国经济和社会发展的重要因素。近年来, 我国建筑规模发展迅速, 其中存在着大量的高能耗建筑, 尤其是公共建筑, 单位面积用电量高, 且用电量的增长速度高于总建筑面积的增长速度。

一般公共建筑空调系统能耗占建筑能耗的50%~60%, 因此, 业界公认空调系统的能耗是公建能耗中的重要组成部分, 对空调系统开展节能工作对于公共建筑的整体节能工作来说意义重大。

1 冷凝压力理论优化分析

本文选择热力学准则, 优化给定制冷量时的空调系统运行参数。即在保证用户需冷量要求的同时, 使整个空调系统的能量消耗最小。

过渡季节是一个比较特殊的时段, 早晚温差大。在超市、商场及一些写字楼内会运行中央空调。一般地讲, 在制冷系统中, 冷凝压力升高, 压缩比增大, 压缩机的容积效率降低, 系统的相对耗电量增加。反之, 冷凝压力降低, 系统的相对耗电量减少。冷凝温度在25~40℃, 每升高1℃, 制冷机组增加耗电量3.2%左右。随着冷凝温度的升高, 冷凝压力也会升高, 若对于多个压缩机同时工作的大型制冷系统来说, 这部分电耗是很大的。因此, 制冷系统在较低的冷凝压力下运行, 往往被视为低耗节能的一种工况。

冷凝压力的大小对制冷机的性能系数有很大的影响, 在不同室外温度下, 某一个冷凝压力使机组能耗最小, 即此系统的最优冷凝压力。确定最优冷凝压力并控制系统始终保持在最优冷凝压力下运行, 对于提高制冷系统性能有重大意义。

2 最优冷凝压力的实验研究

2.1 实验目的

本实验主要研究在过渡季节不同负荷、不同室外温度下, 冷凝压力的变化以及对制冷机组的影响。验证在系统工况变化时, 存在最优冷凝压力, 使系统的能耗最小, 并且找出使系统维持在最优冷凝压力下工作的调节控制方法。测试内容如下:

1) 通过实验确定过渡季节室外温度变化对机组运行状况的影响:测试随着负荷和室外温度的变化冷凝压力如何变化;不同室外温度和负荷条件 (制冷量分别为30k W、24k W、18k W) 下冷凝压力和压缩机做功之间的关系。

2) 通过实际测量得出不同负荷、不同温度下, 冷凝压力为何值时空调系统冷却水泵和压缩机功耗和为最小, 即在此冷凝压力下系统最节能。在一定室外温度下, 逐渐减小冷凝压力设定值, 以10k Pa逐步减小并记录冷却水泵和压缩机做功之和, 观察变化趋势, 当冷凝压力减少到某一数值时冷却水泵和压缩机功耗者之和最小。这个冷凝压力就是该温度下最优冷凝压力。

2.2 实验系统

实验系统装置简图如图1所示。实验系统的整体结构如图2所示。制冷系统控制器如图3所示。实验台设备明细如表1所示。本实验的实验平台为活塞式制冷系统, 为制冷负荷可调的水冷型式制冷系统实验平台。系统由活塞压缩机、板式换热器、电子膨胀阀、外平衡式热力膨胀阀、气液热交换器、储液器等组成。实验系统采用1台变频半封闭活塞式压缩机, 可以连续调节制冷系统的制冷量。制冷剂管路的管材采用紫铜管, 保温材料为橡塑。冷冻水及冷却水系统管路采用镀锌钢管, 冷却塔放置在楼顶。为了保证测试的精度和测量的稳定性, 冷冻水及冷却水管路上设有旁通管路以稳定进入蒸发器和冷凝器的水温和水量。实验系统设有冷冻水出水低温保护和压缩机高低压、过载保护。实验系统各项参数均可大范围调节, 以方便对各种运行工况进行测试。

制冷系统在压缩机、蒸发器、冷凝器进出口处设有温度和压力变送器;在贮液器与气液热交换器连接管路上设有涡轮流量计。为了便于观察制冷剂的状态, 在蒸发器的入口管路上装有液视镜。冷凝器、蒸发器水管路出口设有温度传感器和电磁流量计;为了测试冷却塔的冷却能力与阻力, 在冷却水管路上设有温度传感器、压力变送器和电磁流量计。在压缩机、冷冻水泵、冷却水泵和电加热器上装有三项功率传感器。温度传感器采用Pt100热电阻, A级精度, 压力变送器和电磁流量计输出信号4~20m A, 仪表精度0.5%。控制系统除常规的控制回路空气开关等以外控制器采用美国KMC楼宇控制器KMD5831, 控制器输出0~10V控制信号, 分别控制压缩机转速、电子膨胀阀开度。

2.3 实验所测数据

由于在实际的压缩制冷系统中, 冷凝温度主要取决于当地夏季环境的干、湿球温度, 蒸发温度主要取决于系统的负荷情况, 并且蒸发压力和冷凝压力因工质而异。故实验中采用蒸发温度为5℃, 冷凝温度为40℃, 压缩机吸气温度为15℃, 冷凝器过冷温度为35℃作为系统的空调工况参数, 制冷剂采用R22。

系统采用功率可调的电加热器作为负载源, 并在制冷系统压缩机、蒸发器、冷凝器、电子膨胀阀等设备的出入口外加装高精度温度、压力变送器、流量计等设备, 在压缩机、水泵等设备上加装功率传感器, 以监测制冷系统变工况时参数变化情况, 并通过计算机控制编程实现对压缩机、水泵变频和电子膨胀阀开度调节, 满足制冷系统负荷变化的在线优化调节方法研究。

实验室的电子监测系统可以实时监测并且以每10s一次的频率记录38种系统工况数据。

2.4 实验数据分析

2.4.1 过渡季节室外温度变化时对机组运行状况的影响

1) 测试在室外温度变化时, 冷凝压力的变化, 在不同负荷的情况下分别进行实验 (下文数据中冷凝压力的单位为k Pa, 室外温度为℃, 功耗为k W) 。

不同压缩机频率下冷凝压力变化情况如图4~图6所示。

空调系统在大多数情况都不是满负荷运转, 通过实验可以看出:在不同负荷的情况下, 随着室外温度的升高, 冷凝压力也随着升高。

2) 在不同温度下, 冷凝压力变化时与压缩机做功的关系。

压缩机频率f=50Hz (冷负荷为30k W) 时不同室外温度下冷凝压力和压缩机做功的关系如图7所示。

压缩机频率f=40Hz (冷负荷为24k W) 时不同室外温度下冷凝压力和压缩机做功的关系如图8所示。

压缩机频率f=30Hz (冷负荷为18k W) 时不同室外温度下冷凝压力和压缩机做功的关系如图9所示。

通过实验测试可以看出:在不同室温下随着冷凝压力的增长, 压缩机做功是增长的。

2.4.2 冷凝压力的优化控制

在制冷系统中, 压缩机和水泵的能耗是主要的能耗来源。以压缩机做功和冷却水泵做功之和最小测试目标, 对冷凝压力进行优化并确定不同温度下何种冷凝压力下系统能耗最小, 以及COP的变化, 以达到节能的目的。

在一定室外温度下, 逐渐减小冷凝压力设定值, 以10k Pa逐步减小并记录冷却水泵和压缩机做功之和, 观察变化趋势, 当冷凝压力减少到某一数值时冷却水泵和压缩机功耗者之和最小。这个冷凝压力就是该温度下最优冷凝压力。

工艺条件要求供水温度保持不变, 大约在7℃, 蒸发压力基本保持不变, 但冷凝压力随室外温度变化较大, 对机组运行稳定性及能效产生很重要的影响。因此只针对制冷机组对象的最小能耗运行开展研究, 所以没有考虑冷冻水泵的能耗。

压缩机频率f=50Hz (冷负荷为30k W) 时不同室外温度下冷凝压力和冷却水泵与压缩机做功的关系如图10所示。

压缩机频率f=40Hz (冷负荷为24k W) 时不同室外温度下冷凝压力和冷却水泵与压缩机做功的关系如图11所示。

压缩机频率f=30Hz (冷负荷为18k W) 时不同室外温度下冷凝压力和冷却水泵与压缩机做功的关系如图12所示。

冷凝压力优化控制情况如表2所示。

注:功耗和=冷却水泵做功2+压缩机做功4。

在蒸发压力保持基本不变的情况下, 从压缩机做功和冷却水泵做功之和与冷凝压力的关系曲线图中可见, 曲线关系表现为为一个凸函数的形式, 并且随着温度的升高最优冷凝压力是逐渐升高的。

3 结论

通过上述实验, 验证出最优冷凝压力的存在, 只有使得系统维持在这个最优状态才能达到节能的目的。

1) 在本实验研究中, 是研究过渡季节的冷凝压力对制冷机组的影响。

过渡季节气温偏低, 会出现冷凝压力偏低, 甚至会导致供液压力不足, 系统无法正常工作。维持合适的冷凝压力其实就是维持一个适当的冷凝器热交换量, 过渡季节环境温度较低时, 就要采取措施使得冷凝器换热量不致过大。

2) 调节冷却剂流量。

在水冷式冷凝器中, 常采用水流量调节阀调节冷凝压力。压力控制型水流量调节阀以冷凝压力为信号对冷却水的流量进行比例调节。温度控制型水流量调节阀, 它以感温包检测冷却水出口的温度变化, 将温度信号转变成感温包内的压力信号, 调节冷却水的流量。

对于风冷式冷凝器, 改变风量的调节方法有:采用变转速风扇电机;调节冷凝风扇的运转台数;在冷凝器进风口或出风口设置风量调节阀。这些调节方法均可采用冷凝压力或环境温度为信号进行风量调节。

3) 调节冷凝器传热面积。

具有多组冷凝器时, 可以利用串联在各组冷凝器通道上的电磁阀的开/闭状态, 开启或截断冷凝器通路, 以改变冷凝器的传热面积。

4) 对于风冷机组, 冷凝风机变频调速的冷凝压力调节方法是一种有效的节能方法。通过变频器对冷凝风机转速的控制, 既实现了对冷凝压力有效合理的调节, 又达到了明显的节能效果。

5) 安装冷凝压力检测器。将冷凝压力监控器应用于制冷系统, 除了可以指令自动型空气分离器对空气进行自动分离排除外, 对其他原因造成的冷凝压力偏高, 如冷凝器传热壁面有油垢或水垢造成的传热不良、冷却水量减少, 低压部分有空气渗入点等不同的表现症状。真正实现了自控状态, 也减少了人力资源的浪费。

参考文献

[1]刘九玲.空调系统优化运行及控制基础理论研究[D].邯郸:河北工程大学, 2010.

[2]余平三.制冷系统的节能优化运行[J].制冷, 2002, 21 (2) :82-85.

[3]杨文辉.公共建筑空调系统综合节能运行模式研究[D].重庆:重庆大学, 2008.

[4]陈志雄.浅谈暖通空调系统中的节能问题[J].建材与装饰, 2008, (3) :181-182.

[5]林桂煌.制冷系统的冷凝压力与能耗关系浅说[J].冷藏技术, 1994, (12) :16-28.

空调冷凝器 第5篇

一、翅片折角对其性能的影响

(一) 结构参数变化。保持扁管间距Fh=9, 扁管厚度h=0.35, 翅片长度Ld=19, 平板长度S=1.8, 翅片间距Fp=2, 翅片宽度Lh=8, 翅片厚度h1=0.12, 翅片水平间距Lp=1.2, 翅片夹角α=27°参数不变, 改变折角值, 如表1所示。

(二) 结果分析。

1.数值分析。由图1 (a) 可知随着折角的增加, 传热性能呈现出先增后减的趋势, 在17°~20°左右。传热性能最好, 在折角为18°时, 其值高于计算区域平均值13.02%, 由图1 (b) 可得, 流动阻力随着折角的增大而呈线性减小的趋势。由图2可知换热翅片的综合换热性能随着折角的增大呈现出先增后减的趋势, 在折角为16°~21°时综合换热性能最好, 高于计算平均值6.64%~13.91%。因此在优化换热翅片时可以选择此区间的折角度。

2.场分析。由图3可知除了极少数流体从百叶窗之间流过外, 大部分流体都从Z百叶窗中间穿过。从流动效率来看, 具有较高的流动效率, 这对传热是有利的。这种趋势随着折角不断增加呈现出先增加后减少的趋势。主要是由于折角对流体阻断强度不同。

由图4可知换热主要发生在Z百叶窗翅片的前半部分, 这是由于在Z百叶窗翅片前部分温度高于后部分温度的原因, 并且沿主流方向流体温度越来越高。在Z字型翅片的翅片角处流体温度相对较高, 主要是由于折角的扰流作用。

由图5可知在前半部分的压降略小于后半部分的压降, 随着折角的不断增加, 压降不断减少。

二、结语

通过分析得出换热翅片的综合换热性能随着翅片折角θ的增大呈现出先增后减的趋势, 在折角为16°~21°时综合换热性能最好, 高于计算平均值6.64%~13.91%。因此在优化换热翅片时可以选择此区间的折角度。

摘要：fluent计算数据采用当进口风速为4m/s, 温度为308k, 管壁温为333k时所得翅片参数数据, 通过Z字百叶窗翅片的翅片折角θ的变化对汽车空调冷凝器换热性能进行数值分析和流场分析, 得出换热翅片的综合换热性能随着翅片折角θ的增大呈现出先增后减的趋势。

关键词：翅片折角,空调冷凝器,换热性能

参考文献

[1]李海凤.板翅换热器倾斜波纹翅片传热与流动特性研究[D].山东大学, 2006

[2]许伟.几种典型翅片传热及阻力特性的数值研究与分析[D].清华大学, 2005

中央空调冷凝热的热回收方案探讨 第6篇

1 冷凝热热回收的方案

综合目前中央空调系统的现状和热回收改造方案实施的难易程度, 生活热水温度及水量的要求, 冷凝热利用方式可以从以下两个方面进行考虑:1) 生活热水与压缩机出口高温气态冷媒进行热交换, 称为排气热热回收或直接热回收[2];2) 生活热水与出冷凝器的冷却水进行热交换, 然后再经进一步加热达到生活热水水温要求, 称为冷却水热回收或间接式热回收。

1.1 方案一:排气热热回收

排气热热回收原理图见图1。

在压缩机和冷凝器之间加一个热回收器 (冷凝器) 回收冷凝热, 从压缩机出口的58 ℃～90 ℃的高温气态冷媒被生活热水直接冷却, 而热回收器出口的制冷剂的状态是气液混合物或气态, 剩余的废热仍进入冷凝器由冷却水吸收并经冷却塔排放。该技术可以根据要求直接回收制冷机组的蒸汽显热或是显热加部分潜热来一次性加热或循环加热自来水到指定的温度。

1.2 方案二:冷却水热回收

冷却水热回收原理图见图2。

该热回收方式是在原有的冷却水管路中增加一个分支, 并把该分支接入热泵系统的蒸发器回路以利用热泵产生温度较高的满足要求的生活热水。由于空调制冷中冷却水出水温度一般在30 ℃～40 ℃, 供回水温差4 ℃～7 ℃左右[3], 属低品位热能, 要想充分回收则必须利用高温水源热泵技术, 由制冷机与热泵机组联合运行构成一套热回收装置。

2 冷凝热热回收方案特点

2.1 排气热热回收特点

1) 只需要在压缩机出口增加一与所改造机头功率相适应的冷凝器即可得到水温为45 ℃～60 ℃的生活热水, 无需二次加热设备。系统改造较为简单, 投资小。2) 降低了冷凝压力和冷凝温度, 提高了机组COP。据测算:冷凝温度每降低1 ℃, 机组制冷量可提高1.3%[4]。当然这也意味着热水出口水温不能过高, 一般不超过60 ℃。3) 因实际运行中热水进出水温度逐渐升高, 使得冷机在渐变工况下运行, 故为了保证冷水机组稳定运行, 只能回收部分冷凝热。在一般空调使用工况下, 水温需求45 ℃～60 ℃时, 可回收热量为制冷量的25%～40%。4) 由于在机组冷凝器之前串联一个热采集器, 排气管道增加弯头等, 使得排气阻力有所加大, 从而降低冷机出力, 故需精心设计不使阻力增加过多, 一般以不超过30 kPa为宜。5) 不是所有制冷机组都可以进行热回收改造, 如:排气温度低于50 ℃的机组;排气管不好接的机组;带节能器的机组如特灵两级、三级压缩离心机组。

2.2 冷却水热回收特点

1) 冷机运行不受影响, 制冷量和COP基本不变。2) 冷凝热回收比例调节方便, 必要时可进行100%的冷凝热回收, 可达到很好的节能效果。3) 由于使用高温水源热泵, 使得其热水出口温度范围增加, 可达50 ℃～80 ℃, 热水能源品位更高[5]。4) 系统初投资和运行费用较排气热回收方案都有所增加, 但同时其可回收冷凝热更多。 5) 无需改造现有大量单冷冷水机组, 只改动其冷却系统即可, 更具有现实意义。

3 冷凝热热回收方案存在局限性

3.1 实际运行中冷凝热回收与生活热水使用存在不同步

1) 空调系统运行时段与热水使用时段的时间差问题。2) 生活热水的用量与冷凝热量之间也存在着不同步的问题。因此, 设置蓄热装置十分必要, 它可存储中午空调满负荷时产生的热水用以补充傍晚空调低负荷时产水量的不足。现阶段可使用蓄热水箱, 水箱的容量可按建筑热水日最大用水量的70%计算。

3.2 须有辅助热源

由于热回收具有单位时间内产水量不高、水温有限, 地域性和季节性等缺点, 故通常都需设置辅助热源, 而且适用场合也要受到一定的限制。

3.3 冷凝热回收必须服从空调系统稳定运行

就冷凝热回收来讲, 其效果取决于空调系统的运行工况, 其目的也只是从节能和环保的角度考虑回收余热, 而不能本末倒置为了获取热量去随意改变空调的工况。

4 结语

大型商业综合建筑暖通能耗大约占建筑能耗的50%以上, 加之其较高的能耗水平, 使其在节能降耗方面有很大潜力。本文提到的中央空调冷凝热回收, 初投资不高, 改造难度不大, 但其大幅降低了建筑暖通系统运行费用, 对大城市日渐严重的热岛效应也可起到有效消弱效应, 尤其适用于有空调和生活热水要求的场合, 是大型中央空调今后发展的重要方向之一。当然由于其发展在我国仍处于起步阶段, 所以该技术在今后的发展过程中在以下方面急需加强:

1) 我国对于冷凝排热热回收系统的研究现在仅限于理论的分析, 且处于初步探讨阶段, 急需大量实际的、深入的系统研究。

2) 由于蓄热水箱的蓄热过程为动态的, 因此模拟其蓄热过程并确定蓄热水箱合理容积, 对于系统最优稳定运行尤为重要[6]。

3) 对系统本身及控制系统进行优化, 设计并制造具有优良自控性能的成系列整机产品, 并对该产品在我国的应用前景进行预测和评价也是研究的重要方向之一。

参考文献

[1]吴献忠, 夏波, 吕林泉, 等.冷凝热热回收机组的开发和应用[J].制冷与空调, 2001, 1 (6) :29-32.

[2]龚七彩, 常世钧.蒸汽压缩式水冷制冷机的双冷凝器热回收技术[J].建筑节能通风空调, 2005, 24 (1) :6-12.

[3]余颖俊, 王梦云.空调冷凝热的回收利用[J].工程设计CAD与智能建筑, 2000 (8) :1-4.

[4]周延安.中央空调制冷机组废热回收技术在宾馆的应用[J].节能与环保, 2004 (12) :29-33.

[5]白雅娟, 赵建会.水源热泵技术的发展及应用中存在的问题[J].西安科技大学学报, 2008, 26 (sup) :30-33.

空调系统冷凝水的分析与综合利用 第7篇

1. 1 空调系统冷凝水的产生

根据室内空气处理设备的集中程度, 可将空调系统分为集中式系统、半集中式系统、分散式系统[1]。对于集中式空调系统, 空气处理机组中表冷器内的冷媒水的温度一般为7 ~ 12℃ , 其壁面温度低于被处理空气的露点温度, 此时空气中的水蒸汽在其表面凝结析出形成冷凝水, 空气完成降温除湿过程。分散式系统中应用较为广泛的家用分体式空调系统, 其冷凝水集中在室内机内蒸发器表面产生, 经接水盘收集顺着冷凝水排水管排至室外。

1. 2 空调系统冷凝水的成分

从冷凝水的形成机理可知, 它是由空气中的水蒸汽冷凝而成, 理论上洁净度很高, 可当纯净水使用。但在实际的冷凝过程中, 空气中大量悬浮的灰尘、细菌等有害物质会随之进入到冷凝水中。尤其是在夏季较为密闭的空调房间内, 长时间缺乏新风导致室内空气品质比较低, 因此在室内机凝结的冷凝水中的有害物质比较多, 并具有一定的腐蚀性, 不可作为生活饮用水使用。但我们可将冷凝水经过一定的净化处理作为杂用水使用, 充分利用这一部分水资源。

2 空调系统冷凝水的分析

2. 1 空调系统冷凝水水量分析

《采暖通风与空气调节设计规范》 ( GB50019 - 2003) 规定夏季空调室外计算干球温度采用历年平均不保证50h的干球温度, 夏季空调室外计算湿球温度采用历年平均不保证50h的湿球温度。舒适性空调夏季室内温度为22 ~ 28℃ , 相对湿度为40% ~ 65%[1]。由上述确定室内外状态参数, 对于家用分体式空调系统和采用一次回风的集中式空调系统其空气处理过程分别如下图 ( a) 、 ( b) 所示:

2. 2 空调系统冷凝水冷量分析

空气处理机组内的表冷器和室内机内的蒸发器中介质工作温度较低, 被处理空气与其固体壁面进行热湿交换, 既有显热, 又有潜热, 其热质交换关系满足麦凯尔方程[2]。其中冷凝水的温度一般为15℃ , 这对夏季高温天气来说, 具有大量的冷量。而实际在对冷凝水处理这一块, 忽略了对其冷量的利用, 造成冷量的无端浪费。如果对冷凝水这一部分冷量进行充分合理地利用, 将对建筑节能有重要意义。

3 空调系统冷凝水的综合利用

3. 1 家用分体式空调冷凝水的利用

现今, 家用分体式空调室外机采用风冷式冷凝器, 其冷凝效果受室外气温的限制。室内机产生的冷凝水大多经排水管道排放到室外或者下水道, 浪费冷凝水自身携带的冷量。为充分利用这一部分冷量, 增强冷凝器的冷凝效果, 我们可以在原有空调系统设计的基础上增加一些设备如下图所示, 来提高系统的能效比。图中在节流阀前增加一套再冷却器, 将收集到的低温冷凝水先与制冷剂进行热交换, 实现制冷济的再冷。之后将冷凝水通过设置的雾化器分散成细小的水滴与冷凝器盘管进行横向换热。雾化后的水滴与冷凝器盘管的表面充分接触, 绝大多数吸热汽化, 其汽化潜热约为2450KJ/Kg[3]。同时室外风机强化盘管外表面的换热, 而且可以及时带走蒸发形成的水蒸汽, 以加速水的蒸发, 加强冷凝效果。与原有的系统相比, 采用冷凝水冷却后, 冷凝器冷凝温度降低, 单位质量制冷剂的制冷量增加, 同时制冷系统的耗功量减少, 系统的能效比显著提高, 达到了节能的效果。据资料显示, 制冷系统冷凝温度每降低1℃ , 耗功量将减少2% 左右[4]。

3. 2 集中式空调系统冷凝水的回收与利用

相对于家用分体式空调系统而言, 集中式空调系统产生的冷凝水多而集中。我们可以集中对冷凝水进行净化处理, 处理后的冷凝水可具有多种用途。在水资源较为匮乏的地区, 对设置冷却塔的空调系统, 我们可以用其补充蒸发掉的冷却水量。同时经处理后的冷凝水可作为生活杂用水来使用, 如用于盥洗室用水、灌溉花草、道路洒水、景观用水等, 节约了大量的水资源。

4 结束语

在我国总能源消费中建筑能耗占有很大的比重, 因此采用节能技术降低建筑能耗具有重要意义。本文通过对空调系统冷凝水的分析, 提出充分利用冷凝水中冷量的措施, 以提高空调系统的运行效果, 节省电耗。此外我国水资源短缺形势日趋严重, 对空调系统产生的冷凝水进行综合利用则帮我们节约了大量的水资源。综上, 充分利用空调系统的冷凝水具有节能减排、低碳环保的重要意义。

参考文献

[1]陆亚俊, 马最良, 邹平华.暖通空调[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.

[2]连之伟主编.热质交换原理与设备[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011 (6) .

[3]彦启森, 石文星, 田长青.空气调节用制冷技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2010.

空调冷凝器 第8篇

1 研究背景

空调运行可产生大量的冷凝水, 在家用空调集中的地方, 对这部分冷凝水集中收集加以利用, 具有很好的市场前景。目前将空调冷凝水作水源有:可作为冷却水塔补充水, 作为卫生用水;作为绿化灌溉用水或饮用水等。基于应用不同, 处理方法也各异。采用冷凝水砂滤等除去冷凝水中所含的杂质后可以将冷凝水处理成为饮用水, 可采用活生碳吸附、膜滤或者过滤棒过滤等方法。还可以将冷凝水作为冷却塔补充水, 在水中添加化学阻垢剂, 同时补充新鲜水和排放部分含盐量高的冷却水, 空调冷凝水作冷却水塔的补充水能很有效地减少积垢, 便于冷却系统的维护。同时, 卫生间需要的大量的冲厕用水, 冲厕用水水质要求不高, 达到中水排放标准即可。因此, 空调冷凝水也可以作为卫生用水。

2 设计原理

超声波雾化器的原理是采用高频电子震荡电路, 通过换能片产生的超声波能量直接作用于水, 而水在强烈的超声空化作用下被雾化。雾化颗粒均匀在5μm左右, 单位雾化量的能耗指标降至最低。雾化的微细水颗粒, 经过独特的风道均匀吹送至空调外机散热片, 水雾粒子与散热片进行热交换, 达到降温的目的 (超声波雾化器对水质有一定要求, 软化水能大大增加雾化器的使用寿命, 而空调冷凝水的低钙镁离子含量正好符合这一要求。对于冷凝水的温度低的特点, 也正好增加了雾化器的出雾量) 。

利用超声波雾化器来对空调外机进行降温, 使水更容易气化, 加之水比热容较大, 可以吸收大量热, 降低了散热器自身温度, 同时压缩机排气压力减小, 制冷剂流量增加, 制冷能力增加, 从而通过提高制冷效率达到节电的目的, 见图1。

3 实验结果

经过试验检测, 在未加雾化装置时, 风机出口温度约为60℃, 经过雾化水喷洒后风机出风口温度降低至56℃, 雾化水在经过散热片和外挂机风机时将散热片与散热片周围环境温度降低, 加快热交换速度, 从而提高制冷效率。在一个10 m2的空间内, 将室温从29℃降低至20℃, 空调需要工作55 min, 但是加装雾化装置后, 同等条件下52 min即可实现。大致节约50 W/h~60 W/h。室内外温差越大, 运行时间差距越大 (变频空调可以延长停机时间, 节电效果应该更明显) 。

4 创新特色

1) 对外挂机安装高度没有要求, 柜式空调或挂式空调均可使用。2) 改装方便, 对老旧楼房已有空调可以进行改装。3) 每家独立安装, 可以根据家庭空调使用时间以及品牌不同, 能耗不同安装不同功率雾化器进行冷凝水收集散热节能。4) 成本低。可以被广大消费者接受。5) 超声波雾化器工作噪声小, 对人生活无影响, 不会造成噪声污染。6) 从根本上解决了空调冷凝水带来的邻里矛盾, 以及沿街商贩与行人间的社会问题。

5 应用前景

随着人们生活水平的提高, 空调走进了家家户户, 对冷凝水的处理也变得尤为重要, 我们所设计的冷凝水回收系统不仅解决了冷凝水的排放与回收, 并且利用冷凝水对空调外挂机进行降温, 达到了节能效果。整个处理系统工作稳定, 超声波加湿器耗能低且成本低, 所达到的节能效果好, 提高了系统的经济效益, 且系统所需的空间较小可被空调厂家加入到空调系统中, 改造成本低, 易被消费者所接受。化害为利, 符合国家所提倡的节能环保要求。

摘要：针对空调冷凝水问题日趋严重的现状, 通过实验设计了一套利用超声波雾化器对空调外机进行降温的装置, 主要介绍了超声波雾化器的设计原理, 并对比分析了雾化装置安装前后的实际节能效果, 结果表明采用该装置解决了冷凝水的排放与回收问题, 具有广泛的应用前景。

关键词：超声波雾化器,冷凝水,节能效果

参考文献

[1]刘汉法.家庭电子[Z].2004.