歐盟能效SEER中R32冷媒的應(yīng)用

徐春峰

摘 要：分析對(duì)比R32，R410A的熱物性，對(duì)比在歐洲新能耗標(biāo)準(zhǔn)不同工況、不同負(fù)荷下的能力能效變化以及SEER結(jié)果，提出控制系統(tǒng)上的改善方法，為開發(fā)滿足歐洲新能耗標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)的R32新品提供參考。

關(guān)鍵詞：R32;歐盟;SEER

R32的GWP值是R410A的1/3，與R410A相比，R32的優(yōu)勢(shì)在于臭氧的損耗為零，環(huán)保性能高，應(yīng)用在空調(diào)中可減少冷媒充注量，減少換熱器和壓縮機(jī)排量，而且R32的價(jià)格低，可節(jié)約成本;雖然R32安全性為A2（無毒可燃），我們可以通過降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)及泄漏后采取安全措施的設(shè)計(jì)來降低可燃性。因此從環(huán)保安全、成本優(yōu)化的角度來看，R32替代R410A有實(shí)際意義。本文以海信開發(fā)的R32冷媒歐洲變頻空調(diào)為例，分析R32冷媒與R410A的性能差異，得出相關(guān)結(jié)論，以期為R32冷媒變頻空調(diào)開發(fā)提供參考。

1 R32與R410A冷媒特性的比較分析

（1）R32是R410A的組分之一，在壓機(jī)可以滿足R32和R410A的前提下，充注量比R410A少20%～30%。

（2）R32的液相傳熱系數(shù)和液相動(dòng)力粘性系數(shù)分別為111.57和90.155，R410A的液相傳熱系數(shù)和液相動(dòng)力粘性系數(shù)分別為83.345和90.155。對(duì)比而言，R32有較高傳熱系數(shù)、較低黏度，因此流動(dòng)阻力低、傳熱性能好，在同等換熱面積及同等風(fēng)量條件下，可提高各工況的系統(tǒng)能力。

（3）R32比R410A飽和蒸汽壓力略高，R410A和R32分別為4.81和5.78，所以更換R32制冷劑，原R410A空調(diào)的壓力部件不需更改。

2 變頻機(jī)組的選取

實(shí)驗(yàn)研究選取壓機(jī)排量為31的變頻機(jī)組，制冷設(shè)計(jì)能力為10500w，SEER為6.1，內(nèi)外均為直流風(fēng)機(jī)的天花機(jī)和吊落機(jī)各一套，研究各個(gè)工況下R410A切換為R32冷媒，EER的變化對(duì)SEER的影響，同時(shí)對(duì)其控制方法提出一些優(yōu)化的建議。

分別在制冷A，B，C，D工況下測(cè)試，R410A機(jī)器實(shí)際測(cè)得能力、功率數(shù)據(jù)為，制冷A：10479/3710，制冷B：7427/1655，制冷C：4715/676，制冷D：2522/215;R32機(jī)器數(shù)據(jù)為，制冷A：10511/3701，制冷B：7688/1705，制冷C：4897/684，制冷D：2167/175。

對(duì)比以上測(cè)試數(shù)據(jù)，我們可知：（1）R32充注量為R410A的2000/2800=0.714左右，對(duì)比制冷A數(shù)據(jù)，在同樣的換熱配置下，壓機(jī)頻率低1hz的情況，R32能力同R410A相當(dāng);對(duì)比電子膨脹閥開度，R32的開度變小，這是因?yàn)镽32排氣溫度高于R410A，同時(shí)只有在排氣較高時(shí)才能發(fā)揮出高的能力和能效，對(duì)應(yīng)的節(jié)流需加大，即減小開度;控制模式上，需降低壓機(jī)頻率，對(duì)于使用DSH控制的，需提高DSH，減小開度，以保證排氣溫度獲得高能力。（2）對(duì)比制冷B工況，在相同頻率時(shí)，能力提升5%，開度減小60步，R32可獲得較高的能力，升高排氣溫度，壓機(jī)做功增加，系統(tǒng)功率略有升高，系統(tǒng)的能效高于R410A;控制上，使用排氣過熱度控制的，需提高DSH，減小開度，以保證排氣溫度獲得高能力。（3）對(duì)比制冷C工況，頻率降低1hz，能力提升3.5%，能效提升2.7%。由于室外溫度的下降，室外換熱能力增大，R32在降頻的同時(shí)，閥開度稍低于R410A，即可獲得較高的能力，此時(shí)因頻率較低，增加排氣溫度，壓機(jī)做工功率變化不明顯，可有較高的能效;控制上，使用DSH控制時(shí)要確認(rèn)是否調(diào)整DSH，在排氣過熱度一致的同時(shí)，減小開度，可提高能效。（4）對(duì)比制冷D工況，能效提升5.6%，室外溫度非常低，在室內(nèi)外風(fēng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，依靠換熱器的自由換熱，系統(tǒng)可獲得符合負(fù)荷的能力，此時(shí)頻率為可運(yùn)行的最低頻率，同時(shí)由于R32冷媒的高傳熱系數(shù)，可以增大開度，降低功率，提高能效;對(duì)于控制模式，使用排氣過熱度DSH控制時(shí)要確認(rèn)是否調(diào)整DSH，在排氣過熱度一致的同時(shí)，減小開度，可獲得較高能效;對(duì)于同一外機(jī)的吊落機(jī)測(cè)試，制冷A，B，C，D工況下測(cè)試，R410A機(jī)器實(shí)際測(cè)得能力、功率數(shù)據(jù)為，制冷A：10186/3986，制冷B：7653/1791，制冷C：4766/671，制冷D：2544/203;R32機(jī)器數(shù)據(jù)為，制冷A：10160/3767，制冷B：7631/1797，制冷C：4894/670，制冷D：2181/167;由此得出和天花機(jī)在各工況下一致的結(jié)論，為同一外機(jī)匹配不同的內(nèi)機(jī)，在一個(gè)內(nèi)機(jī)上的設(shè)置更改，同樣適用于其他末端的機(jī)型，從而快速匹配出其他末端的參數(shù)設(shè)置，提高機(jī)器開發(fā)效率。SEER數(shù)據(jù)對(duì)比，R410天花6.08，R32天花機(jī)6.25，比例102.80%;R410座吊6.01，R32座吊機(jī)6.19，比例103%;對(duì)于實(shí)測(cè)達(dá)不到A++水平6.10的配置，切換之后實(shí)測(cè)可滿足A++水平。

3 研究結(jié)論

通過對(duì)各工況R32與R410A運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，得出以下結(jié)論：（1）R32替換R410A冷媒，SEER提高0.17;這說明R32比R410A系統(tǒng)具有優(yōu)勢(shì)，且可直接切換。（2）控制模式上，對(duì)于制冷AB工況，R32系統(tǒng)需較高排氣溫度，采用排氣過熱度控制模式，可增加目標(biāo)值，減小開度，提升能力能效;對(duì)于制冷C工況，因室外溫度較低，此時(shí)不需增加DSH控制目標(biāo)值;對(duì)于制冷D，因R32特性，可加大閥開度，降低功率，提升能效。（3）對(duì)于同一外機(jī)的不同末端的開發(fā)，其中一個(gè)末端外機(jī)調(diào)試完成，其他末端可以直接借鑒調(diào)試，按照實(shí)際測(cè)試結(jié)果，微調(diào)部分參數(shù)，節(jié)省開發(fā)周期。

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