替代工质应用于房间空调器高温制冷特性研究

李金波 张浩 李廷勋 戚文端 高浩 邓海钊

LI Jinbo ZHANG Hao LI Tingxun QI Wenduan GAO Hao DENG Haizhao

广东美的制冷设备有限公司 广东佛山 528311

GD Midea Air Conditioning Equipment Co., Ltd. Foshan 528311

1 引言

环保替代制冷剂已大面积推广，目前应用比较广的环保制冷剂为R32、R410A、R290等。在某些场合空调器外机的安装环境相对恶劣，造成空调器室外机工作温度上升，性能恶化[1]。同时在一些极端高温工况下能稳定可靠运行的空调器需求也日益增加。文章[2-4]从制冷剂的基本特性以及热物性，应用于空调器上的可行性、常规工况下的理论循环特性、实际测试性能对比进行了详细分析，但在中高温等恶劣工况下运行的房间空调器具体的性能表现以及极高温焓差测试业内还未有深入研究。R290由于其安全性要求较高，造成大规模应用较难，但由于其临界温度高，临界压力小，排气温度低，将比较适用于高温环境下运行，本文将从制冷剂的高温特性以及焓差室性能测试，对比R32、R410A、R290三种替代工质在55～80度高温工况运行时的性能差异，优选出适合极高温工况运行的环保工质。

2 理论分析

通过表1可以看出，三种制冷剂的ODP值均为0，GWP值R410A>R32>R290，R290变暖潜力值最小。R290的临界温度为96.74℃，远大于R32和R410A，在工作环境为80℃以上时仍可输出制冷量，而R410A临界温度最低，临界温度为72.5℃，在70℃以上工作时已基本无法冷凝成液态制冷剂，无制冷能力输出，R32冷媒略高于R410A。随着工作环境温度的上升，冷凝温度越接近于制冷剂的临界温度，节流的损失越大，制冷系统循环COP越低。从制冷剂的基本性能上可以看出，R290更加适合中高温区制冷系统，系统整体输出制冷量及能效更优。