电子膨胀阀在风冷热泵机组中的应用研究

摘要

风冷热泵以其节水、冷热兼用、安装使用简便等特点受到了市场的广泛青睐。但是由于其必须兼顾炎热天气下制冷工况和寒冷季节下制热工况的运行，负荷波动较大，机组多是在非标准工况下运行。如何在动态情况下，采用新型制冷剂技术，始终保持机组的高效运行是目前整个行业所共同关心的问题。过去问题研究的重点一直集中在从系统优化及部件的选配方面来提高机组的能效比，如今在非标准工况下进行最优控制运行同样也能节能。为解决制冷系统在变负荷、变工况条件下效率下降的问题，制冷装置的主要部件--压缩机、换热器、风机等都有了很大改进。随着计算机控制技术的崛起，空调用热泵机组的控制方法也逐步发展为机电一体化控制，同样重要的变容量调节部件也在不断改进，电子膨胀阀开始应用于制冷系统中。 本文进行的工作如下： 1)通过对已有产品的分析和理论计算，设计了以替代物R410A为制冷剂，采用定频压缩机的风冷热泵机组，节流机构分别为热力膨胀阀和电子膨胀阀；并在人工模拟环境试验室，利用制冷空调性能测试试验台，对标准中规定的不同工况下机组运行的特性进行了测试，数据记录由高精度的数据测试采集系统完成。通过试验数据分析了制冷工况下负荷发生变化时的机组运行特性，得出了机组制冷量、机组耗功、吸排气压力、能效比、、压力比等参数的变化规律。得出结论：无论从对参数变化的反应速度，还是从样机的运行性能上来看，电子膨胀阀的性能明显优于热力膨胀阀。 2)建立了制冷工况下R410A风冷热泵机组的稳态仿真系统模型，包括：压缩机、蒸发器、冷凝器及电子膨胀阀各部件模型。将仿真结果与试验测试结果进行了对比，得出与试验分析一致的结论，理论上证明了试验的准确性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号参数表

声明

第一章绪论

1.1选题背景

1.2电子膨胀阀的研究概况

1.2.1国外研究情况

1.2.2国内研究现状

1.3制冷仿真技术研究概述

1.4本论文研究的主要内容

第二章实验样机R410A机组的设计

2.1设计说明

2.2系统流程图

2.3机组设计

2.3.1压缩机选型

2.3.2冷凝器设计计算

2.3.4板式换热器选型

2.3.5节流机构选型

2.3.6其他部件选型

本章小结

第三章电子膨胀阀特点及控制方案分析

3.1电子膨胀阀

3.2驱动模块简介

3.3控制系统

3.4控制方案的选择

3.5电子膨胀阀与热力膨胀阀的对比

本章小结

第四章风冷热泵机组节流机构的对比实验研究

4.1实验原理

4.2实验方法

4.2.1实验相关标准

4.2.2机组测点布置

4.2.3测试系统简介

4.2.4机组测试工况介绍

4.3试验数据整理与分析

4.3.1名义工况测试结果

4.3.2部分负荷工况

4.3.3综合部分性能系数(IPLV)

4.3.4采用电子膨胀阀与热力膨胀阀机组的部分参数对比曲线

本章小结

第五章系统仿真的建立、验证与分析

5.1部件模型的建立

5.1.1压缩机模型的建立

5.1.2冷凝器模型的建立

5.1.3蒸发器模型的建立

5.1.4节流机构模型的建立

5.2系统模型的建立与求解

5.3仿真结果的试验验证与分析

5.3.1仿真结果与测试值的对比

5.3.2结果分析

本章小结

第六章结论与展望

6.1本文结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢