空调系统连接管加长后制冷剂追加量的工程计算方法

谭成斌

（珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070）

空调系统连接管加长后制冷剂追加量的工程计算方法

谭成斌

（珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070）

本文对空调安装工程中连接管加长后需要追加制冷剂的问题进行了研究，对空调系统的运行参数条件进行了理想化的假设，在假设的条件下结合工程经验对连接管加长后需要追加制冷剂的质量进行了推算，并得出了空调产品常用液管与气管的搭配选型下制冷剂追加量的推荐值。

空调；系统；制冷剂追加量；计算方法

1 引言

空调系统在工程安装中由于用户安装位置的差异，经常遇到需要加长连接管的情况。一般情况下，空调产品出厂前预先灌注的制冷剂是按照标准连接管长度来提供的，当工程安装中加长了连接管长度以后，应该追加适量的制冷剂，以确保制冷系统能正常运行。那么，制冷剂的追加量应如何计算呢？本文通过条件假设和理论推算，提出了一套工程计算方法。

分析认为，影响连接管中制冷剂追加量的主要因素是管中制冷剂的状态，而连接管中制冷剂的状态受节流装置的位置影响很大。因此，应根据节流装置在室外侧与室内侧分别进行研究。

2 室外侧节流式空调系统的工程计算方法

2.1 制冷模式的计算

对于节流装置设计在室外侧的空调系统，在制冷模式下，其系统中制冷剂的流向如图1所示。研究连接管加长后制冷剂的追加量应分别从液管和气管中制冷剂的状态进行分析和计算。

（1）液管中制冷剂的状态分析和计算

按照国家标准《房间空气调节器》（GB/T 7725）[1]，空调系统的额定制冷工况为：室外干球/湿球温度为35℃/24℃，室内干球/湿球温度为27℃/19℃，那么，根据工程设计经验，此工况下系统的蒸发温度一般约为7℃，为了简化计算，假

设液管中是节流后没有闪发的低温低压的饱和液态制冷剂，那么可以认为此时液管中的制冷剂温度为7℃，查“制冷剂的饱和液体及饱和蒸气热力性质表”[2]得到7℃下饱和液态制冷剂的密度，再以密度乘以每米连接管的管内容积，就可以计算出每米液管中的制冷剂质量，也即此种状态下连接管加长后每米液管应追加的制冷剂的质量。

（2）气管中制冷剂的状态分析和计算

如前面所述，在额定制冷工况下，系统的蒸发温度一般约为7℃，为了简化计算，假设气管内的制冷剂状态为蒸发后没有过热的饱和气体，根据第一步推断，此时气管中的制冷剂温度也为7℃。查“制冷剂的饱和液体及饱和蒸气热力性质表”[2]得到7℃下饱和气态制冷剂的比容，计算出相应密度，再与每米连接管的管内容积相乘，得出此时每米气管中的制冷剂质量，也即此种状态下连接管加长后每米气管应追加的制冷剂的质量。

（3）误差分析

上述计算是在理想状态下，假设液管中的制冷剂没有闪发、气管中的制冷剂没有过热的状态下的计算结果，这与实际值会存在一定的偏差。在工程上，可在此计算的基础上进行适当修正后再使用。

2.2 制热模式的计算

对于节流装置设计在室外侧的空调系统，在制热模式下，其系统中制冷剂的流向如图2所示。研究连接管加长后制冷剂的追加量应分别从液管和气管中制冷剂的状态进行分析和计算。

（1）液管中制冷剂的状态分析和计算

按照国家标准《房间空气调节器》（GB/T 7725）[1]，空调系统的额定制热工况为：室外干球/湿球温度为7℃/6℃，室内干球/湿球温度为20℃/15℃，那么，根据工程设计经验，此工况下系统的冷凝温度一般约为40℃，为了简化计算，假设液管中是冷凝后再经过过冷的液态制冷剂，其过冷度为2℃，查“制冷剂的饱和液体及饱和蒸气热力性质表”[2]得到38℃下制冷剂的密度，再以密度乘以每米连接管的管内容积，就可以计算出每米液管中的制冷剂质量，也即此种状态下连接管加长后每米液管应追加的制冷剂

的质量。

图1 室外侧节流式空调系统在制冷模式下的制冷剂流向

图2 室外侧节流式空调系统在制热模式下的制冷剂流向

图3 室内侧节流式空调系统在制冷模式下的制冷剂流向

（2）气管中制冷剂的状态分析和计算

如图2所示，假设气管内的制冷剂的状态全部为高温高压的气体，在经连接管流入室内热交换器过程中温度由排气温度降到冷凝温度过程中，我们把模型理想化为压力不变，即P1＝P2，并根据工程经验，把整根气管内制冷剂的温度等价为52℃。那么，根据气体的计算公式假设在室内换热器中制冷剂气体的状态为（P1，V1，T1），在高压气管中制冷剂的状态为（P2，V2，T2），那么，根据前面的分析，在额定制热工况下，冷凝温度约为40℃，即T1=40℃，根据在“制冷剂的饱和液体及饱和蒸气热力性质表”[2]查得的40℃时制冷剂比容V1，即可计算T2=52℃时的比容V2，再根据V2计算出相应的密度，与每米连接管的管内容积相乘，即可得出此时每米气管中的制冷剂质量，也即此种状态下连接管加长后每米气管应追加的制冷剂的质量。

（3）误差分析

为了简化计算，上述计算把液管和高压气管内制冷剂的状态进行了理想化的假设，假设液管中的制冷剂没有闪发，并忽略了制冷剂从压缩机排气口至室内换热器的过程中由于漏热和沿程阻力损失而引起的温度和压力下降，并把模型理想化为等压过程了，这与实际值会存在一定的偏差。在工程上，可在此计算的基础上进行适当修正后再使用。

2.3 室外侧节流式空调系统的工程计算方法小结

对于整个空调系统来说，连接管加长后需要追加的制冷剂为液管与气管中追加制冷剂的总和，并且应选制冷模式与制热模式下计算结果中的大者。

根据空调产品一般采用的液管与气管的搭配选型，可计算出相应的制冷剂追加量推荐值，如表1所示。

3 室内侧节流式空调系统的工程计算方法

3.1 制冷模式的计算

对于节流装置设计在室内侧的空调系统，在制冷模式下，其系统中制冷剂的流向如图3所示。研究连接管加长后制冷剂的追加量应分别从液管和气管中制冷剂的状态进行分析和计算。

表1 室外侧节流式空调系统连接管加长后制冷剂追加量的推荐值

表2 室内侧节流式空调系统连接管加长后制冷剂追加量的推荐值

图4 室内侧节流式空调系统在制热模式下的制冷剂流向

（1）液管中制冷剂的状态分析和计算

按照国家标准《房间空气调节器》（GB/T 7725）[1]，空调系统的额定制冷工况为：室外干球/湿球温度为35℃/24℃，室内干球/湿球温度为27℃/19℃，那么，根据工程设计经验，此工况下系统的冷凝温度一般约为45℃，为了简化计算，假设液管中是过冷后没有闪发的高温高压的液

态制冷剂，温度约为40℃，查“制冷剂的饱和液体及饱和蒸气热力性质表”[2]得到40℃下饱和液态制冷剂的密度，再以密度乘以每米连接管的管内容积，就可以计算出每米液管中的制冷剂质量，也即此种状态下连接管加长后每米液管应追加的制冷剂的质量。

（2）气管中制冷剂的状态分析和计算

如前面所述，在额定制冷工况下，系统的蒸发温度一般约为7℃，如图3所示，为了简化计算，把气管内的制冷剂状态理想化为蒸发后没有过热的饱和气体，并且忽略沿程阻力损失，也即整根气管内的压力理想化为恒定的，那么，此时气管中的制冷剂温度也为7℃。基于以上假设，查“制冷剂的饱和液体及饱和蒸气热力性质表”[2]得到7℃下对制冷剂的比容，计算出相应密度，再与每米连接管的管内容积相乘，得出此时每米气管中的制冷剂质量。

（3）误差分析

上述计算是在理想状态下，假设液管中的制冷剂没有闪发、气管中的制冷剂没有过热的状态下的计算结果，这与实际值会存在一定的偏差。在工程上，可在此计算的基础上进行适当修正后再使用。

3.2 制热模式的计算

对于节流装置设计在室内侧的空调系统，在制热模式下，其系统中制冷剂的流向如图4所示。研究连接管加长后制冷剂的追加量应分别从液管和气管中制冷剂的状态进行分析和计算。

（1）液管中制冷剂的状态分析和计算

按照国家标准《房间空气调节器》（GB/T 7725）[1]，空调系统的额定制热工况为：室外干球/湿球温度为7℃/6℃，室内干球/湿球温度为20℃/15℃，那么，根据工程设计经验，此工况下系统的蒸发温度一般约为2℃，假设液管内是经过室内换热器冷凝并经室内节流装置节流降压、降温后的饱和液体，忽略液管中的沿程阻力损失和制冷剂闪发问题，则可以认为整根液管中制冷剂液体的温度为2℃，查“制冷剂的饱和液体及饱和蒸气热力性质表”[2]得到2℃下制冷剂液体的密度，再以密度乘以每米连接管的管内容积，即可计算出每米液管的制冷剂质量，也即此种状态下连接管加长后每米液管应追加的制冷剂的质量。

（2）气管中制冷剂的状态分析和计算

如图4所示，为了简化计算，我们把气管内的高温高压制冷剂气体从压缩机排气口至室内换热器的整个流动过程理想化为等压过程（即P1＝P2），虽然此过程中制冷剂气体的温度由排气温度（约80℃）降低至室内换热器中的冷凝温度（约40℃），但根据经验，我们可以把整根气管中的温度约等价为52℃。根据理想气体的计算公式：，以及在“制冷剂的饱和液体及饱和蒸气热力性质表”[2]查得T1=40℃时制冷剂的比容V1，可以计算出T2=52℃时制冷剂气体的比容V2，然后根据V2计算出相应的密度，再与每米连接管的管内容积相乘，得出此时每米气管中的制冷剂质量，也即此种状态下连接管加长后每米气管应追加的制冷剂的质量。

（3）误差分析

由于上述计算过程把液管中的制冷剂状态理想化为无制冷剂闪发，把气管中的制冷剂状态理想化为等压降温过程了，这与实际值会存在一定的偏差，在工程上，可在此计算的基础上进行适当修正后再使用。

3.3 室内侧节流式空调系统的工程计算方法小结

对于整个空调系统来说，连接管加长后需要追加的制冷剂为液管与气管中追加制冷剂的总和，并且应选制冷模式与制热模式下计算结果中的大者。

根据空调产品一般采用的液管与气管的搭配选型，可计算出相应的制冷剂追加量推荐值，如表2所示。

4 结论

本文对空调安装工程中连接管加长后需要追加制冷剂的问题进行了研究，并结合国家标准《房间空气调节器》（GB/T 7725）[1]中规定的额定制冷和额定制热工况对空调系统的运行参数条件进行了理想化的假设，在假设的条件下结合工程经验对连接管加长后需要追加制冷剂的质量进行了推算，并得出了空调产品常用的液管与气管的搭配选型下制冷剂追加量的推荐值。在工程上，可在此推荐值的基础上进行适当修正后再使用。

[1] GB/T 7725《房间空气调节器》[S].

[2] 张祉祐主编. 制冷原理与制冷设备[M]. 北京：机械工业出版社，1995.3

The calculation method of the additional quality of refrigerant for the connecting pipe lengthened in air-conditioning system

TAN Chengbin
(Gree Electric Appliances Inc. of Zhuhai Zhuhai 519070)

In this paper, the quality of the required additional refrigerant when the connected pipe is lengthened in air conditioning installation engineering is studied. The parameters of the air conditioning system is getting the idealized assumption, based on the assumption and the experience of the engineering, calculation of the additional refrigerant quality which is needed for the connecting pipe lengthened conducts, and the matching value recommended of additional refrigerant is getting for the selection of air conditioning products under the collocation of the common liquid pipe and gas pipe.

Air conditioning; System; The additional quality of refrigerant; Calculation method