分离式热管型空调工作特性研究的试验研究

陶 洁

(南京华工职业技术学院，南京210048)

1 引言

由于数据机房散热量大，常年要求制冷。有数据显示，空调耗电在机房耗电中占到40%以上，有些机房甚至达到50%。目前利用自然冷源是降低机房空调能耗的一种有效方法。分离式热管空调利用冷媒自然循环实现散热，使压缩机停止运行，不仅可以节约能源，还有助于延长压缩机的使用寿命。

本文以R22作为热管工质，对分离式热管空调进行了试验研究，分析了温差、高差、水流量对水冷式分离热管EER的影响，对改进分离式热管空调的性能打下了坚实的试验基础。

2 试验设备及系统［1，2］

试验装置如图1所示。试验装置分别置于室内与室外环境模拟室内。室内侧换热器采用风冷式蒸发器，为了提高系统EER值，室外侧换热器采用水冷式冷凝器。考虑到分离式热管所需要的制冷剂充注量较大，系统设置了一个10kg的储液器。室内外温差足够时，以热管模式运行，压缩机停止运行，当室外温度高时或者室内负荷大时，压缩机运行。

图1 试验系统图

3 试验结果分析

3.1 温差对系统的影响

试验工况:室内侧干球温度27℃，室内侧湿球温度19℃，大气压101kPa，制冷剂充注量为14kg，水流量为2.8 m3/h。该系统为水冷系统，温差定义为室内侧干球温度与室外侧水冷换热器进水温度之差值。热管的换热量随温差的变化测试结果如图2所示。当温差大于5℃时，热管即能正常工作，且随着温差增大，热管换热量明显提高。

为了进一步研究温差对系统节能性的影响，引入空调制冷系数EER，其表达式为: