低温组件应用技术

1、低温组件应用技术更改信息登记表版本更改原因更改说明:更改人更改时间V新归档目录前 言3摘要：4关键词：4一. 来源5二. 相关述语的名词解释5三. 低温组件的应用原理 5四. 低温组件配置计算6五. 低温组件的测试验证 10六. 低温组件的拓展应用 15七. 低温组件在现场应用的要求 15本设计模块于拟制部门：空调开发部拟制人:主要起草人：标准化审查人:审核人：批准人：摘要:本文详述了 PEX风冷系列空调为解决低温启动和运行的一种应用技术，在低温工况低于-15 C下，保证空调机组能正常启动、可靠高效的运行，其内容包括：低温组件的应用原理；低温组件配置 计算；低温组件的测试验证；低温组件的拓展应

2、用等等。关键词:低温组件来源机房空调的一个重要特点就是要求全年能制冷且全天24小时不间断运行， 由于我国的幅员辽阔，北方地区最冷的气温在 -45 C左右，南方地区最高的气温在 45C左右。如果是标准 PEX空调应 用到低温-15 C以下场合，在启动的时候会出现持续的低压，致使空调无法正常启动，这样 的启动次数多了可能会致使压缩机因缺油而发生故障。 低温组件就是基于满足风冷冷风型空调用 于北方极寒冷地区冬季制冷而开发设计的， 目的是为了保证空调机组在冬季能正常启动、 可靠的 运行。以前为解决低温运行的方案是采用Lee-Temp系统，由于Lee-Temp是用在室外环境，对储液器的密封和制造加工工艺

3、要求非常高， 且系统中要用到压头阀、 有独立的结构件箱造成本钱高等现 实问题。还有室外风机在低温环境依然是全速运转，对噪声、能效皆是不利的因素，所以在推广 中碰到很大的市场压力。值此，我们推出低温组件这种应用技术，低温组件的储液器是放置在室内机中，应用环境相 对较好，没有大的温差，密封更容易做好；不需压头阀和独立的结构件在本钱与Lee-Temp比就表达出极大的优势；室外风机是根据制冷系统的压力进行调速，在温度低的情况下转速非常慢，极 大的降低了室外机的噪声和耗电量。. 相关述语的名词解释名词解释 低温组件：一种解决空调机组在低温地区能正常启动、运行的应用技术，由储液器、电磁阀、 单向阀等器件组

4、成。. 低温组件的应用原理此种室内机加低温组件的应用， 可解决机房精密空调用于北方地区的冬季制冷， 延展了空调机组 低温运行的最低温度，最低可以到达约负 45C实验室测试数据，从而拓展了我司机房精密空调的 应用范围和应用区域，到达提高公司产品竞争力的目的。冬季在北方地区， 机房空调室外机处于在低温环境中， 在停机状态时， 制冷系统停止了工作循环， 由于室外温度低于室内温度， 制冷系统中的制冷剂将向室外低温的室外机迁移， 时间越长迁移得越多，直至完全迁移到室外机，假设此时开启压缩机，可能会出现压缩机没有制冷剂或量缺乏而导致压缩机 启动后出现持续低压保护的情况，造成不能正常开机或损坏压缩机。低温组

5、件的应用原理就是保证停机状态下，制冷剂不会迁移到室外机去，保证室内机有足够多的制冷剂不会出现启动后的持续低压的情况，低温组件是由带视液镜的储液器、单向阀、电磁阀组成，原理图如下：压绳机图1I : 热力蹭胀机单向视制冷系统中的低温组件在安装带低温组件的机组，制冷剂的充注量会比标准机组多，多出的制冷剂量可以通过计算得 至打该多出的制冷剂量决定了储液器容量的大小。储液器上的视液镜为制冷系统充注适宜的制冷剂 量提供了指示。机房空调正常工作时，多出的制冷剂储存在储液器中；空调停机时，低温组件中的电磁阀关闭，在单向阀共同作用下，储液器中维持一定量的制冷剂仍保存在其中。这样，在低温环 境中开机时，低温组件中

6、电磁阀翻开，这些制冷剂就可以经过膨胀阀，在蒸发器中相变为气态进入 压缩机，通过压缩机压缩排出到冷凝器迅速形成持续循环，这样就可以快速地建立起稳定的制冷系 统正常高压压力和低压压力，保证了空调机组在低温情况下能正常启动和稳定运行。四. 低温组件配置计算4.1空调机组充注制冷剂的简单计算低温组件的配置计算主要是制冷剂储存量的计算，带低温组件机组所需制冷剂以在低温状态 液体制冷剂能充满整个冷凝器盘管为标准，因为在低温启动时，高、低压暂时还未建立起来，那 时压缩机的吸气侧处于抽空的状态，高压压力也非常低，排气侧气体在冷凝器中迅速冷凝，持续直至高压高到一定程度足以推动冷凝器中的制冷剂回到室内机通过膨胀阀

7、形成循环，此时制冷统PE各种不同机组测试才算真正的建立起高、低压，才处于正常的运行中。介于此，对每种机型的制冷剂充注量必须有可量化的准确值。以下是对时充注制冷剂的记录数据汇总表：PE；型号蒸发器冷凝器冷媒充注量对内型号蒸发器盘管长度蒸发器内容积 L冷凝器型号冷凝器盘管长度冷凝器内容积 L常温冷媒充注量kg充注量与容积比PEX1125RA118.267.19LSF32129.67.888.70.577PEX1125FA118.267.19LSF32129.67.888.70.577PEX2240RA126.7657.71LDF52134.48.178.30.523PEX2240FA126.765

8、7.71LDF52134.48.178.30.523PEX2240FA126.7657.71LDF42201.66.137.10.513PEX2145RA253.5315.42LSF52268.816.3514.50.456PEX2145FA253.5315.42LSF52268.816.3514.50.456PEX2250FA126.7657.71LDF52268.88.178.30.523PEX2260FA169.0210.28LDF62136.88.32100.538PEX3200FA260.8215.86LSF62*2244.814.89140.455从上表数据可知制冷剂的充注量一般是

9、占到制冷系统容积的45%573之间，以上数据是基于室内、外机连管长度在10米内。我们可取中间值 50%推算其他机型的充注量，详细数据见下表:表二PEX型号蒸发器冷凝器计算充注量对内型号蒸发器盘管长度蒸发器内容积L冷凝器型号冷凝器盘管长度冷凝器内容积L常温冷媒充注量kgPEX1120RA118.267.19LSF2486.45.256.22PEX1120FA118.267.19LSF2486.45.256.22PEX1125RA118.267.19LSF32129.67.887.54PEX1125FA118.267.19LSF32129.67.887.54PEX1130RA157.689.59L

10、SF38129.67.888.74PEX1130FA157.689.59LSF38129.67.888.74PEX1135RA157.689.59LSF42201.612.2610.93PEX1135FA157.689.59LSF42201.612.2610.93PEX2240RA126.7657.71LDF52134.48.177.94PEX2240FA126.7657.71LDF52134.48.177.94PEX2240FA126.7657.71LDF42201.66.136.92PEX2145RA253.5315.42LSF52268.816.3515.88PEX2145FA253.5

11、315.42LSF52268.816.3515.88PEX2250RA126.7657.71LDF62136.88.328.02PEX2250FA126.7657.71LDF62136.88.328.02PEX2250FA126.7657.71LDF52268.88.177.94PEX2155RA338.0420.56LSF62244.814.8917.72PEX2155FA338.0420.56LSF62244.814.8917.72PEX2260RA169.0210.28LSF38*2129.67.889.08PEX2260FA169.0210.28LSF38*2129.67.889.08

12、PEX2260FA169.0210.28LDF62136.88.329.30PEX2270RA169.0210.28LSF42*2201.612.2611.27PEX2270FA169.0210.28LSF42*2201.612.2611.27PEX3280RA195.61511.90LSF52*2268.816.3514.12PEX3280FA195.61511.90LSF52*2268.816.3514.12PEX3290RA195.61511.90LSF52*2268.816.3514.12PEX3290FA195.61511.90LSF52*2268.816.3514.12PEX320

13、0RA260.8215.86LSF62*2244.814.8915.38PEX3200FA260.8215.86LSF62*2244.814.8915.38注：1.以上充注量皆是指单系统的充注量;4.2 低温组件储液器的容量计算从以上内容可知机组在低温状态液体制冷剂能充满整个冷凝器盘管为标准，那以冷凝器盘管的 容积作为基准来计算所需的制冷剂量，得出的制冷剂量减去常温冷媒充注量即是储液器需要储存的 量，可按下面公式进行储液器的容量计算：Q 冷=L 冷* p *kQ储=0冷-Q常式中Q冷-低温状态下冷凝器储存冷媒量kg丨；L冷-冷凝器盘管容积量L；p -制冷剂在-25 C的密度约1.4kg/L丨；

14、1.2k- 平安系数考虑常温充注量是计算值取50%，可能与实际有一定的差距而取系数来保证冷媒有足够的冗余；Q储-储液器存冷媒量kg；Q常-常温下冷媒充注量kg丨；根据以上公式可计算 PEX系列风冷机组的储液器存冷媒量，详细数据见下表：表三PEX型号烝发器冷凝器冷媒允注量储液器对内型号蒸发器盘管长度蒸发器内容积L冷凝器型号冷凝器盘管长度冷凝器内容积L常温冷媒充注量kg低温冷媒充注量kg储液器存储量kgPEX1120RA118.267.19LSF2486.45.256.228.832.60PEX112UFA118.267.19LSF24864525622883260PEX1125RA118.267

15、.19LSF3212967.887.5413.24570PEX1125FA118.26LSF3212967.887.541324570PEX1130RA157.689.59LSF38129.67.888.7413.244.51PEX1130FA157.689.59LSF38129.67.888.7413.244.51PEX1135RA157.689.59LSF42201.612.2610.9320.609.67PEX1135FA157.689.59LSF42201.612.2610.9320.609.67PEX2240RA126.7657.71LDF52134.48.177.9413.735.

16、79PEX2240FA126.7657.71LDF52134.48.177.9413.735.79PEX2240FA126.7657.71LDF42201.66.136.9210.303.38PEX2145RA253.5315.42LSF52268.816.3515.8827.4711.58PEX2145FA253.5315.42LSF52268.816.3515.8827.4711.58PEX2250RA126.7657.71LDF62136.88.328.0213.985.96PEX2250FA126.7657.71LDF62136.88.328.0213.985.96PEX2250FA1

17、26.7657.71LDF52268.88.177.9413.735.79PEX2155RA338.0420.56LSF62244.814.8917.7225.017.29PEX2155FA338.0420.56LSF62244.814.8917.7225.017.29PEX2260RA169.0210.28LSF38*2129.67.889.0813.244.16PEX2260FA169.0210.28LSF38*2129.67.889.0813.244.16PEX2260FA169.0210.28LDF62136.88.329.3013.984.68PEX2270RA169.0210.28

18、LSF42*2201.612.2611.2720.609.33PEX2270FA169.0210.28LSF42*2201.612.2611.2720.609.33PEX3280RA195.61511.90LSF52*2268.816.3514.1227.4713.34PEX3280FA195.61511.90LSF52*2268.816.3514.1227.4713.34PEX3290RA195.61511.90LSF52*2268.816.3514.1227.4713.34PEX3290FA195.61511.90LSF52*2268.816.3514.1227.4713.34PEX320

19、0RA260.8215.86LSF62*2244.814.8915.3825.019.64PEX3200FA260.8215.86LSF62*2244.814.8915.3825.019.644.3不同机组配置低温组件列表从表三可看出，机组从小到大所需存储冷媒的量不尽相同，考虑到设计的统一性和加工采购的便利性，我们拟用 10L和14L两种储液器来满足 PEX系列机型在低温下的应用，每种机型配置的储液器见以下配置表：表四PEX型号冷凝器储液器对内型号冷凝器型号储液器存储量kg储液器型号LPEX1120RALSF242.60LT10PEX1120FALSF242.60LT10PEX1125RALS

20、F325.70LT10PEX1125FALSF325.70LT10PEX1130RALSF384.51LT10PEX1130FALSF384.51LT10PEX1135RALSF429.67LT10PEX1135FALSF429.67LT10PEX2240RALDF525.79LT10*2PEX2240FALDF525.79LT10*2PEX2240FALDF423.38LT10*2PEX2145RALSF5211.58LT14PEX2145FALSF5211.58LT14PEX2250RALDF625.96LT10*2PEX2250FALDF625.96LT10*2PEX2250FALDF5

21、25.79LT10*2PEX2155RALSF627.29LT14PEX2155FALSF627.29LT14PEX2260RALSF38*24.16LT10*2PEX2260FALSF38*24.16LT10*2PEX2260FALDF624.68LT10*2PEX2270RALSF42*29.33LT10*2PEX2270FALSF42*29.33LT10*2PEX3280RALSF52*213.34LT14*2PEX3280FALSF52*213.34LT14*2PEX3290RALSF52*213.34LT14*2PEX3290FALSF52*213.34LT14*2PEX3200RA

22、LSF62*29.64LT14*2PEX3200FALSF62*29.64LT14*2五. 低温组件的测试验证为了验证空调机组配置低温组件对于低温启动和运行的有效性，我首先测试不带储液器的系统能 应用到的低温范围；从而评估在通过调速能做到的低温极限；再测试制冷系统增加低温组件能应用到 的低温范围；从-15 C-40 C,评估增加储液器能做的低温极限，以及不同室外环境温度对制冷系统 低压复位的影响和在低温情况下风机的运转情况。5.1不加低温组件机组的低温环境运行试验试验用的室内机为：PEX1125RA ;室外机为：LSF32 ；测试工况是：室内干球 21 C、湿球15 C;室外按不同的低温值分别

23、测试：-15 C、-25 C;系统低压保护点为：1.36bar 断开、2.5bar 复位，精度为土 0.5bar;1 不带储液器，室外温度-15 C的测试：低压延时设定300s；茶嫌1?£压3 蔡統髙.压对 蔡姉髙.压5 5K统高压s 慕统高压T机组启动160S低压复位，机组能正常运行 ，因风机调速的缘故，高压有土0.3bar的波动。2 不带储液器，室外温度-25 C的测试：低压延时设定 300s；机组启动点系统低压1ZV系統低压2系统低压3系统高压4系统高庄5系纯高压总/V系统高压FL90. 50193. 30 弋真1 796. d0 ihii :.n181. ZO7-3B. HD

24、 酮错谣页下韻尹零J8j启动300S后低压无法复位图3机组启动300S后还无建立起高、低压，低压压力在2.5bar以下，机组持续低压保护。5.2加低温组件的机组在低温环境运行试验试验机组仍然是 PEX1125RA和LSF32 ;1.加低温组件，室外-25 C的测试：储液器内压力9bar,室外侧压力1.32bar15C014M13®-图4机组启动2'15低压复位，压力稳定上升，5'10室外风机启动。2.加低温组件，室外-40 C的测试：储液器内压力8.34bar,室外侧压力0.26bar风机启动点阀前高压曲线el八-排气高压曲线吸干制冷剂过程低压复位时间点室外制冷剂开始

25、回液图5机组启动2'50低压复位，压力稳定上升，1T40室外风机启动。通过以上的系列测试，我们可得知采用风机调速控制的室外机可适应的最低温度在-15 C；再低的话，就需要调整低压屏蔽的时间，并且不能低过-25 C;通常我们不建议这样做，因为持续低压太长时间容易损坏压缩机。如要应用在更低温度环境就需采用加低温组件的方案，通过增加低温组件来改善低温启动造成的持续低压，室外环境温度越低制冷系统低压复位的时间需要越长，在-40 C时的低温工况依然能在3min内复位低压，启动后能保证系统的平稳运行，室外风机也不曾出现频繁启停的现象。5.3不同工况对冷媒储存量的影响通过调整不同室外环境温度来观察空

26、调制冷系统低压复位时间；找出高温工况与低温工况所需求的冷媒储存量的差异，从而保证带低温组件的机组能平安运行在各工况下。试验用的室内机为：PEX3200RA ;室内机安装的储液器从底部到顶端设置了1根透明的塑钢视管，从而方便读取储液器中制冷剂储存量的变化；室外机为：LSF62 ;测试工况是：室内干球 21 C、湿球15 C;室外按不同的低温值分别测试：-35 C、-45 C、45 C;系统低压保护点为：1.36bar断开、2.5bar复位，精度为土 0.5bar,1.带低温组件，充注制冷剂28kg，室外温度-35 C的测试：低压延时设定300s；排气高压曲线阀前高压曲线低压曲线吸干过程回液过程复位过程低压