歐盟能效SEER中R32冷媒的應用

徐春峰

摘 要：分析對比R32，R410A的熱物性，對比在歐洲新能耗標準不同工況、不同負荷下的能力能效變化以及SEER結果，提出控制系統(tǒng)上的改善方法，為開發(fā)滿足歐洲新能耗標準空調的R32新品提供參考。

關鍵詞：R32;歐盟;SEER

R32的GWP值是R410A的1/3，與R410A相比，R32的優(yōu)勢在于臭氧的損耗為零，環(huán)保性能高，應用在空調中可減少冷媒充注量，減少換熱器和壓縮機排量，而且R32的價格低，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險及泄漏后采取安全措施的設計來降低可燃性。因此從環(huán)保安全、成本優(yōu)化的角度來看，R32替代R410A有實際意義。本文以海信開發(fā)的R32冷媒歐洲變頻空調為例，分析R32冷媒與R410A的性能差異，得出相關結論，以期為R32冷媒變頻空調開發(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)和液相動力粘性系數(shù)分別為83.345和90.155。對比而言，R32有較高傳熱系數(shù)、較低黏度，因此流動阻力低、傳熱性能好，在同等換熱面積及同等風量條件下，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空調的壓力部件不需更改。

2 變頻機組的選取

實驗研究選取壓機排量為31的變頻機組，制冷設計能力為10500w，SEER為6.1，內外均為直流風機的天花機和吊落機各一套，研究各個工況下R410A切換為R32冷媒，EER的變化對SEER的影響，同時對其控制方法提出一些優(yōu)化的建議。

分別在制冷A，B，C，D工況下測試，R410A機器實際測得能力、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。

對比以上測試數(shù)據(jù)，我們可知：（1）R32充注量為R410A的2000/2800=0.714左右，對比制冷A數(shù)據(jù)，在同樣的換熱配置下，壓機頻率低1hz的情況，R32能力同R410A相當;對比電子膨脹閥開度，R32的開度變小，這是因為R32排氣溫度高于R410A，同時只有在排氣較高時才能發(fā)揮出高的能力和能效，對應的節(jié)流需加大，即減小開度;控制模式上，需降低壓機頻率，對于使用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）對比制冷B工況，在相同頻率時，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，閥開度稍低于R410A，即可獲得較高的能力，此時因頻率較低，增加排氣溫度，壓機做工功率變化不明顯，可有較高的能效;控制上，使用DSH控制時要確認是否調整DSH，在排氣過熱度一致的同時，減小開度，可提高能效。（4）對比制冷D工況，能效提升5.6%，室外溫度非常低，在室內外風機低速運轉的同時，依靠換熱器的自由換熱，系統(tǒng)可獲得符合負荷的能力，此時頻率為可運行的最低頻率，同時由于R32冷媒的高傳熱系數(shù)，可以增大開度，降低功率，提高能效;對于控制模式，使用排氣過熱度DSH控制時要確認是否調整DSH，在排氣過熱度一致的同時，減小開度，可獲得較高能效;對于同一外機的吊落機測試，制冷A，B，C，D工況下測試，R410A機器實際測得能力、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;由此得出和天花機在各工況下一致的結論，為同一外機匹配不同的內機，在一個內機上的設置更改，同樣適用于其他末端的機型，從而快速匹配出其他末端的參數(shù)設置，提高機器開發(fā)效率。SEER數(shù)據(jù)對比，R410天花6.08，R32天花機6.25，比例102.80%;R410座吊6.01，R32座吊機6.19，比例103%;對于實測達不到A++水平6.10的配置，切換之后實測可滿足A++水平。

3 研究結論

通過對各工況R32與R410A運行數(shù)據(jù)的分析，得出以下結論：（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，且可直接切換。（2）控制模式上，對于制冷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，可增加目標值，減小開度，提升能力能效;對于制冷C工況，因室外溫度較低，此時不需增加DSH控制目標值;對于制冷D，因R32特性，可加大閥開度，降低功率，提升能效。（3）對于同一外機的不同末端的開發(fā)，其中一個末端外機調試完成，其他末端可以直接借鑒調試，按照實際測試結果，微調部分參數(shù)，節(jié)省開發(fā)周期。

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