CN102262002A

CN102262002A - 制冷设备性能自动匹配实验仪及其匹配方法

Info

Publication number: CN102262002A
Application number: CN2011100990633A
Authority: CN
Inventors: 冯利峰
Original assignee: Guangdong Mechanical and Electrical College
Current assignee: Guangdong Mechanical and Electrical College
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2031-04-20
Also published as: CN102262002B

Abstract

本发明公开了一种制冷设备性能自动匹配实验仪，包括负压制冷剂瓶、制冷剂瓶、节流部件阵列和四个单向阀，所述节流部件阵列内设若干并联的支路，每一个支路包括一个电磁阀和一个节流短管，节流部件阵列带有一个入口和三个出口。本发明还提供一种制冷设备性能自动匹配实验仪的匹配方法。本发明匹配效率高，并且使制冷设备达到最大的制冷制热量、最大的能效比。

Description

制冷设备性能自动匹配实验仪及其匹配方法

技术领域

本发明属于制冷实验设备技术领域，用于家用制冷设备、商用空调机或其他制冷设备的设计、研究实验，具体涉及一种制冷设备性能自动匹配实验仪及其匹配方法。

背景技术

目前大型的制冷设备生产厂家都在实验使用性能更优、使用更方便、成本更低的节流短管替代毛细管作为节流部件，然而，由于节流短管的节流性能与毛细管的节流性能有较大的差异，使得替代工作较难推行。

制冷设备研究、设计、生产单位、企业，在进行制冷设备的性能匹配时，如果室外机、室内机、压缩机确定，性能匹配过程就主要是确定节流部件规格和制冷剂量。而节流部件规格和制冷剂量的交互调整非常费时，根据对实验室试验情况的统计，发现有经验的性能匹配人员，节流部件的调整次数在三次左右，制冷剂量的调整次数也在三次左右。而无经验的性能匹配人员，节流部件的调整次数在四次左右，制冷剂量的调整次数在三次左右。节流部件规格或制冷剂量每调整一次，调整时间加上工况稳定时间需要1h左右，如果性能匹配一台机器节流部件规格和制冷剂量平均按五次计算，那么只是调整节流部件规格和制冷剂量所用的时间就有5h左右，实验室每开1h消耗近百度电。制冷设备匹配所用的实验室，成本低的也需100多万元，高的则需数百万元，而其使用寿命只有8～10年。所以，实验室成本高，实验费用高，实验效率的低下更使人员需求量增多。

由于节流部件规格和制冷剂量的调整很费时间，所以，在性能匹配过程往往只要性能达到要求，就认为性能匹配完成，并由此确定了制冷剂量。但是这并没有性能匹配到最佳制冷剂量的值，因此，造成了很多已经投入市场的制冷设备，制冷、制热性能不是最佳，节电效果不是最优。

发明内容

本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种制冷设备性能自动匹配实验仪，匹配效率高，并且使制冷设备达到最大的制冷制热量、最大的能效比。

本发明的另一目的在于提供一种制冷设备性能自动匹配实验仪的匹配方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：本制冷设备性能自动匹配实验仪，其特征在于：包括负压制冷剂瓶、制冷剂瓶、节流部件阵列和四个单向阀，所述节流部件阵列内设若干并联的支路，每一个支路包括一个电磁阀和一个节流短管，节流部件阵列带有一个入口和三个出口，负压制冷剂瓶、制冷剂瓶通过管路并联连接第二出口，入口通过管路连接第一单向阀的反向端，第一出口通过管路连接第二单向阀的正向端，第二单向阀的反向端通过管路连接第一单向阀的正向端，第三出口通过管路连接第三单向阀的正向端，第三单向阀的反向端通过管路连接第四单向阀的正向端，第四单向阀的反向端通过管路连接第一单向阀的反向端。

为了匹配不同功率的制冷设备，所述节流部件阵列内设并联的支路为70个支路，70个节流短管的规格为0.024英寸到0.093英寸，每个节流短管逐渐增加0.001英寸，70个电磁阀分别连接控制器的对应开关。

为了便于加减制冷剂，所述负压制冷剂瓶带有减制冷剂电磁阀，制冷剂瓶带有加制冷剂电磁阀，减制冷剂电磁阀、加制冷剂电磁阀分别连接控制器的减制冷剂开关、加制冷剂开关。

作为一种优选结构，所述第二出口设有制冷剂增减计量的流量计。

为了统一控制和便于查看，所述70个电磁阀的对应开关、减制冷剂开关、加制冷剂开关、控制器电源开关、流量计的流量表集中布置于控制器内。

匹配的时候，所述制冷设备的室外侧换热器连接第一单向阀的正向端，制冷设备的室内机连接第三单向阀的反向端，室外侧换热器、室内机分别连接四通阀的2个接口，另外2个接口连接压缩机储液罐、压缩机。

上述的制冷设备性能自动匹配实验仪的匹配方法，其特征在于：把需要测试的制冷设备与试验仪连接，减制冷剂电磁阀、加制冷剂电磁阀均为关闭状态：

一、在进行制冷匹配时，先根据需要测试的制冷设备的制冷量，控制器只打开其中一路电磁阀和节流短管，然后进行匹配：

高压制冷剂从压缩机的排气口出来，经过四通阀，再由室外侧换热器出来，第二单向阀反向截止，制冷剂只能通过第一单向阀，第四单向阀反向截止，制冷剂进入节流部件阵列，控制器只打开其中一路电磁阀和节流短管，高压制冷剂通过节流短管之后降成低压，第二单向阀反向端压力高，第二单向阀正向端压力低，第二单向阀高压截止，第二出口也不导通，制冷剂只能从第三单向阀通过，第四单向阀高压截止，制冷剂进入室内机，然后通过四通阀回到压缩机储液罐，最后回到压缩机，完成制冷循环；

然后根据制冷设备的制冷量、能效比，确定是否需要打开制冷剂瓶增加制冷剂或打开负压制冷剂瓶减少制冷剂，是否需要更换节流短管，直至制冷设备达到最大的制冷量、最大的能效比；

二、在进行制热匹配时，先根据需要测试的制冷设备的制热量，控制器只打开其中一路电磁阀和节流短管，然后进行匹配：

高压制冷剂从压缩机的排气口出来，经过四通阀，再由室内机出来，第三单向阀反向截止，制冷剂通过第四单向阀，第一单向阀反向截止，制冷剂进入节流部件阵列，控制器只打开其中一路电磁阀和节流短管，高压制冷剂通过节流短管之后降成低压，第三单向阀高压截止，第二出口也不导通，制冷剂只能从第二单向阀通过，第一单向阀高压截止，制冷剂进入室外侧换热器，然后通过四通阀回到压缩机储液罐，最后回到压缩机，完成制热循环；

然后根据制冷设备的制热量、能效比，确定是否需要打开制冷剂瓶增加制冷剂或打开负压制冷剂瓶减少制冷剂，是否需要更换节流短管，直至制冷设备达到最大的制热量、最大的能效比。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、本制冷设备性能自动匹配实验仪，70个电磁阀的对应开关、减制冷剂开关、加制冷剂开关、控制器电源开关、流量计的流量表集中布置于控制器内，在控制器的控制面板统一查看和操作，不需要进入实验室更换节流短管和人工增减制冷剂，由控制器统一管理72个电磁阀，通过关闭和开启电磁阀，达到更换节流短管以及增减制冷剂量的目的，且可以方便的反复调节，所以，大大提高了性能匹配的精度。

2、匹配过程中制冷设备和试验仪不用停机，实验室稳定试验工况不受影响，大大节省工况稳定时间及更换节流短管的时间，使得匹配时间缩短了60％以上，实验电力消耗节约了50％以上，开发成本降低15％以上，并且使制冷设备达到最大的制冷制热量、最大的能效比。

3、使得节流短管替代毛细管变得简单易行，加快节流短管的替代、普及。

4、由于匹配过程无需更换毛细管或者节流短管，完全消除了更换过程中的制冷剂损耗。

附图说明

图1是自动匹配实验仪与制冷设备连接示意图。

图2是自动匹配实验仪的控制面板图。

图1中的标号和名称如下：

1	第一单向阀	2	第二单向阀
				3	第三单向阀	4	第四单向阀
5	负压制冷剂瓶	6	制冷剂瓶
				7	节流部件阵列	8	电磁阀
9	节流短管	10	入口
				11	第一出口	12	第二出口
13	第三出口	14	流量计
				15	减制冷剂电磁阀	16	加制冷剂电磁阀
17	室外侧换热器	18	室内机
				19	压缩机储液罐	20	压缩机
21	四通阀

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示的制冷设备性能自动匹配实验仪，包括负压制冷剂瓶、制冷剂瓶、节流部件阵列和四个单向阀，节流部件阵列内设70个并联的支路，每一个支路包括一个电磁阀和一个节流短管，节流部件阵列带有一个入口和三个出口，负压制冷剂瓶、制冷剂瓶通过管路并联连接第二出口，入口通过管路连接第一单向阀的反向端，第一出口通过管路连接第二单向阀的正向端，第二单向阀的反向端通过管路连接第一单向阀的正向端，第三出口通过管路连接第三单向阀的正向端，第三单向阀的反向端通过管路连接第四单向阀的正向端，第四单向阀的反向端通过管路连接第一单向阀的反向端。

为了匹配不同功率的制冷设备，节流部件阵列内设并联的支路为70个支路，70个节流短管的规格为0.024英寸到0.093英寸，每个节流短管逐渐增加0.001英寸，70个电磁阀分别连接控制器的对应开关。

为了便于加减制冷剂，负压制冷剂瓶带有减制冷剂电磁阀，制冷剂瓶带有加制冷剂电磁阀，减制冷剂电磁阀、加制冷剂电磁阀分别连接控制器的减制冷剂开关、加制冷剂开关。

第二出口设有制冷剂增减计量的流量计。

为了统一控制和便于查看，70个电磁阀的对应开关、减制冷剂开关、加制冷剂开关、控制器电源开关、流量计的流量表集中布置于控制器内。

匹配的时候，制冷设备的室外侧换热器连接第一单向阀的正向端，制冷设备的室内机连接第三单向阀的反向端，室外侧换热器、室内机分别连接四通阀的2个接口，另外2个接口连接压缩机储液罐、压缩机。

制冷设备性能自动匹配实验仪的匹配方法，具体为：把需要测试的制冷设备与试验仪连接，减制冷剂电磁阀、加制冷剂电磁阀均为关闭状态：

一、在进行制冷匹配时，先根据需要测试的制冷设备的制冷量，控制器只打开其中一路电磁阀和节流短管，至于打开哪一路电磁阀和节流短管，本是可以任意的，但是为了加快匹配过程，下面提供经验表1，第一列是制冷量，第二列是制冷匹配时初次选用的节流短管的规格，第三列是制热匹配时初次选用的节流短管的规格。

表1制冷量与节流短管对照表

机组冷量(Btu/hr)	制冷初次选用的节流短管	制热初次选用的节流短管
			6,000-11,000	0.033”，0.035”，0.037”	0.031”，0.033”，0.035”
12,000-17,000	0.038”，0.040”，0.042”	0.035”，0.037”，0.039”
			18,000-23,000	0.045”，0.047”，0.049”	0.041”，0.043”，0.045”
24,000-30,000	0.053”，0.055”，0.057”	0.046”，0.048”，0.050”
			31,000-35,000	0.057”，0.059”，0.061”	0.052”，0.054”，0.056”
36,000-41,000	0.059”，0.061”，0.063”	0.053”，0.055”，0.057”
			42,000-47,000	0.065”，0.067”，0.069”	0.059”，0.061”，0.063”
48,000-53,000	0.071”，0.073”，0.075”	0.064”，0.066”，0.068”
			54,000-59,000	0.076”，0.078”，0.080”	0.069”，0.071”，0.073”
60,000-64,000	0.081”，0.083”，0.085”	0.074”，0.076”，0.078”

注：12000Btu/hr＝1 ton＝3516kW

图2是自动匹配实验仪的控制面板图，面板上面数字的千分之一就是对应的节流短管的英寸规格。在表1中选好节流短管，然后按下控制面板的对应数字，即可打开该节流短管的电磁阀。

然后进行匹配：

二、在进行制热匹配时，先根据需要测试的制冷设备的制热量，参照表1控制器只打开其中一路电磁阀和节流短管，然后进行匹配：

制冷设备的制冷量或者制热量、能效比及其他性能参数，可以通过现有的设备进行检测即可。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.制冷设备性能自动匹配实验仪，其特征在于：包括负压制冷剂瓶、制冷剂瓶、节流部件阵列和四个单向阀，所述节流部件阵列内设若干并联的支路，每一个支路包括一个电磁阀和一个节流短管，节流部件阵列带有一个入口和三个出口，负压制冷剂瓶、制冷剂瓶通过管路并联连接第二出口，入口通过管路连接第一单向阀的反向端，第一出口通过管路连接第二单向阀的正向端，第二单向阀的反向端通过管路连接第一单向阀的正向端，第三出口通过管路连接第三单向阀的正向端，第三单向阀的反向端通过管路连接第四单向阀的正向端，第四单向阀的反向端通过管路连接第一单向阀的反向端。

2.根据权利要求1所述的制冷设备性能自动匹配实验仪，其特征在于：所述节流部件阵列内设并联的支路为70个支路，70个节流短管的规格为0.024英寸到0.093英寸，每个节流短管逐渐增加0.001英寸，70个电磁阀分别连接控制器的对应开关。

3.根据权利要求2所述的制冷设备性能自动匹配实验仪，其特征在于：所述负压制冷剂瓶带有减制冷剂电磁阀，制冷剂瓶带有加制冷剂电磁阀，减制冷剂电磁阀、加制冷剂电磁阀分别连接控制器的减制冷剂开关、加制冷剂开关。

4.根据权利要求3所述的制冷设备性能自动匹配实验仪，其特征在于：所述第二出口设有制冷剂增减计量的流量计。

5.根据权利要求4所述的制冷设备性能自动匹配实验仪，其特征在于：所述70个电磁阀的对应开关、减制冷剂开关、加制冷剂开关、控制器电源开关、流量计的流量表集中布置于控制器内。

6.根据权利要求5所述的制冷设备性能自动匹配实验仪，其特征在于：所述制冷设备的室外侧换热器连接第一单向阀的正向端，制冷设备的室内机连接第三单向阀的反向端，室外侧换热器、室内机分别连接四通阀的2个接口，另外2个接口连接压缩机储液罐、压缩机。

7.根据权利要求6所述的制冷设备性能自动匹配实验仪的匹配方法，其特征在于：把需要测试的制冷设备与试验仪连接，减制冷剂电磁阀、加制冷剂电磁阀均为关闭状态：