微通道冷凝器在家用空调中的对比实验研究

微通道冷凝器在家用空调中的对比实验研究

谷中锋

珠海格力电器股份有限公司珠海519000

摘要：本文针对一款家用空调单冷机，将一种微通道平行流冷凝器替代原有的铜管铝翅片的冷凝器，并对替换前后的家用空调进行实验研究。实验结果表明，在相同的迎风面积下，微通道冷凝器的成本可降低20%，微通道冷凝器可使系统制冷量提高1.98%，系统COP提高4.84%，同时制冷剂充注量降低了11%以上。

关键词：微通道冷凝器；家用空调；COP

1前言

微通道换热器以其结构轻便、高效紧凑、成本低等优点被广泛应用于汽车空调领域。对于微通道换热器在家用空调里的应用，国内外学者很早就开始进行研究，而随着空调领域国家的能效标准不断提高，铜的价格居高不下，全铝式的微通道换热器近几年受到家用空调行业的广泛关注和研究。国外的一些主要家用商用空调厂商均在全力开发以铝制微通道换热器来替代常规铜管换热器的空调产品，国内许多的空调企业和科研机构也对微通道换热器在家用空调中的理论分析及应用进行了一系列的研究。

本文通过对微通道换热器应用于家用空调单冷机进行了实验研究，按现有家用空调冷凝器的尺寸设计相同迎风面积的微通道平行流冷凝器，并替换原有铜管铝翅片式冷凝器，对两套不同冷凝器的家用空调机进行了充注量匹配及系统性能的对比分析研究，为微通道冷凝器在家用空调机上的应用提供参考。

2试验件及实验系统

2.1试验件介绍

图1微通道冷凝器结构示意图

多流程微通道平行流冷凝器主要由集流管、多孔扁管以及百叶窗式翅片三部分构成，通过钎焊将其焊接到一起，如图1所示。集流管中插有隔板，将不同根数的扁管分成一个流程，再由不同流程组成冷凝器。本文研究的多流程微通道平行流冷凝器由34根多孔扁管组成，多孔扁管长宽高分别为510mm×20mm×2mm，冷凝器分成4个流程，从流程1至流程4扁管数依次为12-8-8-6。制冷剂由上侧入口管流进集管后，分流至第1流程的12根扁管进行流动换热，之后在另一端的集管流出进行汇合，制冷剂重新分配进入第2流程的8根扁管，再依次经过第3流程和第4流程，最终流出冷凝器。

2.2实验系统组成

本实验在标准焓差实验室测试完成，见图2。实验装置主要包括：室内、外侧空气处理机组、加湿器、加热器、循环风机、室内外侧空气干湿球测温装置（Pt100铂电阻温度传感器）、风洞及室内风量测量装置。被测系统在压缩机进出口各布1个测压点及测温点，分别测压缩机进出口压力及进出口温度，在冷凝器出口布置测压点及测温点，用压力传感器、T型热电偶测量。系统输入功率通过电量表3433B来测量得到的。

图4系统COP随充注量变化

如图3所示，两个系统制冷量均随着制冷剂充注量的增加而增加，且增速越来越小，在COP最大值处，微通道系统的制冷量比原系统制冷量高1.98%；系统功耗也逐渐增加，且增速越来越大，微通道系统的功耗比原系统低2.73%。如图4所示，当微通道系统充注量在440g左右的时候，系统能效比达到最优值，而原系统充注量在490g时，系统能效比达到最优值，其制冷剂充注量减少了11%左右，这主要是由于换热器内容积降低了，而微通道系统的COP比原系统的提高了4.84%。

4结论

本文对微通道换热器在家用空调中的应用进行了实验对比研究。对于相同的迎风面积，相比采用传统微通道换热器的家用空调系统，成本可降低约20%，微通道换热器系统充注量可降低11%，制冷量提高1.98%，COP提高4.84%，在家用空调中的应用优势比较明显。

参考文献：

[1]张超，刘婷，周光辉.微通道换热器在制冷空调系统中的应用分析[J].低温与超导，2011，39（9）：42-46.

[2]李峰，覃兴文，汪年结，等.新型微通道换热器在家用空调中的实验研究[J].电器，2012（S1）：314-317.

[3]马晓燕，刘斌，李晓宇，等.微通道冷凝器与传统冷凝器运行特性比较[J].制冷与空调（四川），2015（6）：729-732.

作者简介：

谷中锋（1988-），男，汉族，广东韶关人，本科学历，主要从事家用空调系统设计研发工作