制冷系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范范圍本設(shè)計規(guī)范規(guī)定了空調(diào)性能總體設(shè)計規(guī)范、整機功能設(shè)計規(guī)范和壓縮機選型規(guī)范三部分本設(shè)計規(guī)范適用于內(nèi)銷和外銷的空調(diào)器產(chǎn)品，其他產(chǎn)品可參考運用相關(guān)標準QJ/MK02.001-2001a房間空氣調(diào)整器空調(diào)性能總體設(shè)計規(guī)范性能設(shè)計是空調(diào)器設(shè)計的核心空調(diào)器作為一個在市場銷售的產(chǎn)品，其設(shè)計主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能（制冷系統(tǒng)設(shè)計）、平面設(shè)計、電控、電器設(shè)計，但就其基本功能來講，空調(diào)器的作用就是實現(xiàn)制冷或制熱的溫度調(diào)整，制冷系統(tǒng)的性能是否發(fā)揮良好是空調(diào)器品質(zhì)的最重要指標；另一方面，就空調(diào)器材料成本的構(gòu)成來講，一般空調(diào)器中，制冷系統(tǒng)的材料成本占總成本的50%左右，因此性能設(shè)計的重要性是不言而喻的，可以說性能設(shè)計是空調(diào)器設(shè)計的核心。正因如此，性能設(shè)計是否規(guī)范，對整個空調(diào)器設(shè)計的成本、質(zhì)量、開發(fā)速度均有很大影響。性能設(shè)計要立足本廠實際設(shè)計過程中，要敢于創(chuàng)新，應(yīng)用新的技術(shù)，設(shè)計的產(chǎn)品才有競爭力。但同時也要留意工廠終歸不同于科研單位，設(shè)計時要充分考慮工廠目前的生產(chǎn)設(shè)備狀況、工藝水平、試驗條件、安排進度等實際狀況。特殊是換熱器的設(shè)計，就要考慮換熱器的設(shè)備狀況。性能設(shè)計要符合相關(guān)標準性能設(shè)計執(zhí)行的標準有：內(nèi)銷機型執(zhí)行國家標準GB/T7725-2004《房間空氣調(diào)整器》，外銷機型執(zhí)行相應(yīng)出口國家或地區(qū)的標準，以及執(zhí)行美的企業(yè)標準中相關(guān)機型的內(nèi)控標準。主要限制指標有：制冷量、制熱量、功率消耗、能效比（EER）、性能系數(shù)（COP）、噪音；各項型式試驗必需通過相應(yīng)國家標準：最大運行制冷、最小運行制冷、凝露、最大運行制熱、最小運行制熱、自動除霜、運輸?shù)涞?。除GB—7725—2004試驗之外必需追加如下試驗：長配管試驗分體機15m，柜機20m，天花機30m，定制機另算，在此試驗下，做7725—高落差試驗落差：分體機5m，柜機10m，天花機15m有試驗資源的狀況下，在長配管下做落差牢靠性試驗。長期運行時，需作此試驗視察壓縮機油位。極限溫度試驗分體機—15℃～50℃，柜機天花機—15℃～50任何一個新產(chǎn)品都要用視液鏡壓縮機，在廠家的指導(dǎo)下作初步試驗和確認試驗。任何一個產(chǎn)品都必需有下列數(shù)據(jù)：實力10個關(guān)鍵溫度點：溫度和蒸發(fā)器，冷凝器出口各分流管溫度。10個關(guān)鍵點指，排氣，回氣，蒸入、中、出，冷入、口、出，壓機底部，殼體中部。同時必需記錄排回氣壓力數(shù)據(jù)。壓縮機油面改變圖，在壓機視液鏡上標上刻度。記錄此刻度，尤其在低溫除霜時記錄油面。啟動試驗，—15℃室外機的轉(zhuǎn)速和風(fēng)量。試驗報告必需裝訂成冊，并注明日期和更改出。性能設(shè)計必需重視試驗驗證結(jié)果性能設(shè)計的理論計算目前還沒有哪種方法可以滿意實際要求，只能作為初步方案時的參考數(shù)據(jù)，制冷系統(tǒng)的主要參數(shù)換熱器、壓縮機、冷媒充注量、節(jié)流毛細管規(guī)格等均要經(jīng)過試驗驗證才能加以確認。性能設(shè)計必需依據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范進行為保證性能設(shè)計優(yōu)質(zhì)、高效地進行，主要參數(shù)換設(shè)計必需遵循相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范，包括：《性能設(shè)計規(guī)范》《壓縮機選型規(guī)范》《冷媒選擇規(guī)范》《兩器參數(shù)設(shè)計規(guī)范》《系統(tǒng)流路設(shè)計規(guī)范》《性能參數(shù)設(shè)計規(guī)范》《整機功能設(shè)計規(guī)范》《銘牌參數(shù)設(shè)計規(guī)范》《試驗數(shù)據(jù)分析規(guī)范》等。性能設(shè)計的一般步驟設(shè)計任務(wù)書參考樣機分析兩器選型室內(nèi)外風(fēng)量確定蒸發(fā)器流路確定冷凝流路確定冷媒量初定毛細管初定實力測試冷媒量確定毛細管確定實力測試型式試驗管溫傳感器位置確定電控參數(shù)確定型式試驗驗證。說明：應(yīng)分析詳細系統(tǒng)特點，通過反復(fù)試驗，依據(jù)結(jié)果修正完善前面步驟的參數(shù)。實際設(shè)計中依據(jù)已有的機型選擇樣機分析，然后設(shè)計，為了標準化，盡量借用已有的零部件。系統(tǒng)匹配過程各參數(shù)指導(dǎo)、壓力、排回氣溫度等(R22系統(tǒng))測點標冷標熱最大制冷最大制熱排氣溫度85～9075～85<115<110回氣溫度8～150～5--～冷中溫度48～52-1～1<65～蒸中溫度7～942～50～<60過冷/過熱度5～12/0～58～12/0～2--～排氣壓力1.9～2.01.8～2.02.3～2.52.3～2.5回氣壓力0.4～0.550.35－0.45<0.7<0.7整機功能設(shè)計規(guī)范房間空調(diào)器整機功能因不同類別機型（窗式、移動式、分體掛壁式、分體落地式、分體嵌入式）而不完全相同，但其主要功能基本相同，協(xié)助功能依據(jù)產(chǎn)品市場定位則有多種選擇，協(xié)助功能隨著房間空調(diào)器整發(fā)展將越來越多。窗式空調(diào)器手控窗式空調(diào)器主要功能：高風(fēng)、低風(fēng)、高冷、低冷、高熱、低熱協(xié)助功能：擺風(fēng)、換氣遙控窗式空調(diào)器主要功能：送風(fēng)（高風(fēng)、低風(fēng)）、制冷、制熱、獨立抽濕協(xié)助功能：擺風(fēng)、換氣、時鐘、定時、空氣清爽移動式空調(diào)器主要功能：送風(fēng)（高風(fēng)、低風(fēng)）、制冷、制熱、抽濕、自動協(xié)助功能：擺風(fēng)、時鐘、定時分體掛壁式空調(diào)器主要功能：送風(fēng)（高風(fēng)、中風(fēng)、低風(fēng)）、制冷、制熱、抽濕、自動、手動制冷、手動自動協(xié)助功能：強勁運行、經(jīng)濟運行、擺風(fēng)、換氣、時鐘、定時、加濕、空氣清爽、分體落地式空調(diào)器主要功能：（手控、遙控均可）送風(fēng)（高風(fēng)、中風(fēng)、低風(fēng)）、制冷、制熱、抽濕、自動協(xié)助功能：強勁運行、經(jīng)濟運行、擺風(fēng)、換氣、時鐘、定時、空氣清爽、測試、加濕、電輔熱、鎖定分體嵌入式空調(diào)器主要功能：送風(fēng)（高風(fēng)、中風(fēng)、低風(fēng)）、制冷、制熱、抽濕、自動協(xié)助功能：擺風(fēng)、換氣、時鐘、定時、空氣清爽主要愛護功能的設(shè)計原則愛護功能種類:通用愛護:壓縮機啟動制冷3分鐘延時愛護（制熱4分鐘延時愛護）、三相壓縮機相序愛護、壓縮機電流愛護；大功率壓縮機排氣溫度、排氣壓力愛護、吸氣壓力愛護；變頻壓縮機過、欠電壓愛護，壓縮機頂部溫度、排氣溫度愛護，模塊愛護。制冷、抽濕模式愛護：蒸發(fā)器防凍結(jié)愛護、冷凝器高溫愛護。制熱模式愛護：蒸發(fā)器高溫愛護、防冷風(fēng)功能?；δ茉O(shè)計為提高冷暖機的平均制熱效果，特殊是低溫工況下的制熱效果，系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)采納平片、加大迎風(fēng)速度等措施使結(jié)霜速度盡量慢，另一方面，又要使已形成的霜快速熔化干凈。要求一化霜時間與化霜時間之比不超過20%壓縮機選型壓縮機選型及運用標準是對一般狀況而言，實際選用時請嚴格遵守壓縮機規(guī)格書要求，以下說明僅供參考。選用標準：空調(diào)器實力=壓縮機額定實力×(1-(能效等級數(shù)-1)*5%)空調(diào)器功率=壓縮機額定功率×(1+(能效等級數(shù)-1)*5%)。注：1）整機能效越高，換熱器面積較大，所以壓縮機排量要相應(yīng)減小。2）每種既定壓縮方式的壓縮機，單位排量所能產(chǎn)生的實力大致是相同的。R410A冷媒的單位排量制冷量在247.0W.rev/cm3，R22的約為170.0W.rev/cm3，R407C的約為180.5W.rev/cm3。在只知道排量的狀況下可以用這個規(guī)律來估算壓縮機的單體實力。運用標準：過負荷工況下壓縮機排氣溫度轉(zhuǎn)子式不超過115℃，渦旋式不超過125壓縮機在低負荷工況下（最小制冷）△T（=壓縮機殼體底部溫度-冷凝器中部溫度）在穩(wěn)定時應(yīng)大于5℃壓縮機的冷凝壓力：R22不得超過26.5Kg/cm⒉（=冷凝器中部溫度65℃），R410A不得超過41.5Kg/cm⒉（=冷凝器中部溫度65℃）制冷系統(tǒng)充氟量不得超出壓縮機所規(guī)定的最大充氟量，在保證制冷系統(tǒng)實力的狀況下，充氟量越小越好；在充氟量超出壓縮機所規(guī)定的最大充氟量的狀況下，必需增加協(xié)助儲液器，需進行如下試驗進行確認:A、冷忱啟動。B、壓縮機在不同工況下潤滑油面及回液確認。制冷系統(tǒng)配管設(shè)計時，排氣管及回氣管管徑應(yīng)對應(yīng)于壓縮機的管徑，以盡量削減冷媒流淌阻力；壓縮機及配管與不動的結(jié)構(gòu)件的間隙應(yīng)大于5mm，與可動的結(jié)構(gòu)件間隙應(yīng)大于12mm。三匹及以下盡量選用轉(zhuǎn)子式壓縮機，更有成本優(yōu)勢；三匹以上盡量選用渦旋式壓縮機，更有能效比優(yōu)勢。兩器的選取蒸發(fā)器、冷凝器是空調(diào)制冷系統(tǒng)的重要組成部分。針對不同的室內(nèi)外機外形尺寸、制冷（熱）量、平安性以及成本因素的要求，在兩器設(shè)計過程中要留意以下一些問題：銅管選擇：兩器選用的銅管（長U管）一般分為Φ7mm，Φ7.94mm,Φ9.53mm三種，銅管目前分為內(nèi)螺紋及光管兩種。原則上，蒸發(fā)器需選用內(nèi)螺紋管，以削減所用的銅管及翅片數(shù)；冷凝器可依據(jù)詳細狀況選用內(nèi)螺紋管及光管，但目前的內(nèi)螺紋管及光管的價格相差并不大，在保證制熱效果以及不結(jié)霜的狀況下，應(yīng)盡量選用較小的內(nèi)螺紋管式冷凝器；特殊單冷機型冷凝器可考慮運用小管徑銅管。由于產(chǎn)能緣由，Φ7.94mm通常只用于外銷機型。翅片選擇：翅片分為親水與非親水鋁薄兩種，親水鋁薄的優(yōu)勢在于有冷凝水時可使水盡快沿翅片流走，不堵塞風(fēng)道，提高制熱時換熱效果。原則上，蒸發(fā)器選用親水鋁薄，冷暖機冷凝器選用親水鋁薄，單冷機冷凝器則必需選用非親水鋁薄。翅片的片距一般在1.3-2.0mm之間（厚度0.105mm的翅片目前翻邊高度最高1.7mm）。翅片的片形分為弧形沖縫片、光片、方形沖縫片，原則上一般選用弧形沖縫片。光片優(yōu)勢在于有利于除霜，在低溫制熱時間片制熱量的衰減比弧形沖縫片和方形沖縫片都小，且有利于結(jié)霜的限制，可考慮選用。換熱器大小的設(shè)計：選用較大的兩器對于提高制冷（熱）量和能效比都有好處，但要考慮成本限制。蒸發(fā)器在保證標準制冷實力的前提下，可盡量進行縮減；冷凝器減小會降低制熱量和高溫制冷運行范圍，考慮在非標準工況運行，冷凝器設(shè)計應(yīng)考慮一些余量。結(jié)合當前已有的兩器，在保證或適當削減銅管內(nèi)外表面換熱面積的基礎(chǔ)上進行設(shè)計，詳細可以類比經(jīng)典機型進行單位面積換熱量來計算確定新開發(fā)機型的兩器換熱面積。兩器設(shè)計是否合理可通過系統(tǒng)的凹凸壓力進行推斷。流路設(shè)計：盡量借用經(jīng)過市場檢驗的經(jīng)典流路；冷媒總體流向應(yīng)為蒸發(fā)過程下進上出，冷凝過程上進下出；冷媒總體流向與空氣流向成逆流：一般蒸發(fā)過程溫度改變較小，可以不考慮逆流；而冷凝過程溫度改變較大，必需按逆流設(shè)計流路；多路冷凝器出口盡量匯總后設(shè)置1~2根過冷管，以提高節(jié)流前過冷度，有利于系統(tǒng)的變工況穩(wěn)定性、除霜和制冷量；冷凝器避開選