英语原文共 12 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

附录A 译文

通过中冷器互联的组合空调和制冷系统的性能特性

摘要：便利店和超市配备了独立操作的空调和制冷/冷冻系统;这些系统消耗的电力约占便利店或超市总用电量的50%-60%。本研究开发了一种组合系统，该系统可以使用中冷器将制冷系统的冷凝热量回收到空调中。进行实验研究，以研究组合系统的性能特征。然后，将建议的组合系统安装在便利店中并运行一年，以便在真实环境中测量年度功耗。所提出的组合系统提高了运行率，减少了除霜操作，并降低了32%的年电力消耗。中冷器有助于降低功耗，变速压缩机的使用也是如此。还发现，当空调系统在冷却模式下运行时，中冷器的流速应进行优化。

关键词：便利店、展示、空调、中冷器、组合系统

1.介绍

便利店和超市的空调和制冷/冷冻系统所消耗的电力约占其总电力消耗的 50%-60%。冷冻和制冷展示会是消耗大量能源的系统，目前正在进行研究，以减少这一领域的电力消耗。特别是，因为24小时的便利店一直在运行他们的空调 和制冷/冷冻系统， 而一般超市也会不断运行其制冷系统，并应提高这些系统的 性能，以减少电力消耗。热泵通常用于便利店来冷却和加热空间。因此对热泵的需求巨大，并且已经对热泵的性能和可靠性进行了大量研究（艾金斯等人，2013；伊志和吉村，2013；李等人，2013；玛丽亚等人，2013 ）。

对于便利店和超市的制冷和冷冻，需要两个温度水平：制冷和冷冻系统通常分别需要大约2~8℃和 18~22℃。制冷陈列柜和冷冻陈列柜的效率低于空调， 因为这些陈列柜的蒸发温度较低。因此，为了提高制冷和冷冻系统的性能，已经进 行了许多研究(崔和吴等人，2009；雷纳托等人，2009)。

在空调和制冷系统一起运行的便利店和超市中，空调和制冷系统一般采用独 立循环运行。在夏季，空调系统和制冷系统分别进制冷和制冷两项操作，并将冷凝热排放到室外。在冬季，空调的室外机热交换器作为一个蒸发器，从室外空气中吸收热量，将这些热量输送到室内空间。同时，制冷/冷冻系统在冬季继续以冷却循环运行。也就是说，制冷陈列柜的蒸发器从内部吸收热量，并将冷凝的热量送到外面。如果空调在制冷系统加热运行中可以使用从制冷系统外部发出的冷凝热，考虑到24h开门便利店的特点，可以节省大量能源。在本研究通过使用中冷器连接空调和制冷系统，开发了一种组合系统，其中制冷系统产生的热量通过中冷器传递到空调，然后由空调使用。

多帕佐和费尔南德斯-塞拉（2011）进行了一项研究，以确定最佳的CO₂冷凝温度取决于CO₂的变化，利用CO₂构建一个蒸发温度为50℃的级联制冷系统，CO₂和NH₃作为制冷剂。沙米尔和鲁塔苏（2013），席尔瓦等人。（2012），杰尔和班萨尔（2008），基亚雷诺等人。（2010），萨瓦拉哈（2005），以及王等人。（2009）还进行了提高CO₂系统性能的研究在超市里使用的制冷系统。在上述研究中，使用中冷器来降低底部循环的冷凝温度。此外，杨和张（2011）分析了集成双温超市制冷系统的制冷器设计。杨和张（2010）为了提高空调与制冷系统、超市制冷与冷冻系统之间安装中冷器，模拟了系统性能。他们的研究报告表明，使用中冷器在制冷和冷冻系统之间进行热交换的效率提高最大，其次是空调和制冷系统之间的热交换。然而，他们没有考虑从冷凝器排斥的热量被回收并用于空间加热的情况。最近，从CO₂中回收热能超市的制冷系统也引起了极大的关注（切奇纳托等人，2012；葛和塔苏，2014；萨瓦拉哈，2013）。

虽然过去对级联制冷系统的研究很多，但空调循环和制冷循环之间的组合系统的性能主要采用分析和数值方法进行了研究。然而，组合系统的实际行为与仿真结果不同，因为制冷/冷冻系统的蒸发温度和冷凝温度持续波动。此外，关于制冷系统的冷凝热通过中冷器回收并随后被空调系统使用的系统的研究也很少。

在本研究中，通过将这些系统与中冷器连接起来，建立了一个组合空调-制冷系统。当空调系统在加热模式下运行时，制冷系统产生的冷凝热由空调器回收，用于加热。同时，当空调在冷却模式下运行时，通过使用空调对通过制冷系统的冷凝器的制冷剂进行过冷，提高了制冷系统的制冷效果和效率，使系统效率更高。建立了该组合系统，并测量了在不同温度条件下的系统性能。此外，通过在位于韩国首尔的一家便利店进行为期一年的现场测试来评估其性能，并与前一年使用的独立空调和制冷系统的电力消耗进行了比较。

2. 实验方法

本研究中使用的空调和制冷系统的组成如图所示.1。空调和制冷并依次安装连接系统按独立循环组织，使制冷剂不相互混合，空调与制冷系统的中器（4）制冷系统的冷凝热量可以收集到空调中。

空调采用变频控制的旋转式压缩机（10），压缩机的工作频率在15~100Hz之间变化。空调器的室外机采用翅片管换热器（17），室内机采用带有百叶窗翅片的翅片管换热器（13）。通过在压缩机（10）的出口处安装油分离器（11），将从压缩机排出的油收集到压缩机的吸入管路中。在油分离器后部安装四通阀（12），以便在制冷和加热之间改变空调的运行模式时，可以改变制冷剂的循环方向。电动膨胀阀（EEV；14、15）安装在室内机换热器（13）和室外机换热器（17）之前。当空调以冷却模式运行时，通过控制位于室内机热交换器前面的EEV1（14）来调节循环制冷剂的用量，以保持室内机热交换器的过热程度。当空调在加热模式下运行时，通过控制位于室外机换热器前的EEV2（15）来调节循环制冷剂的用量，以保持室外机换热器的过热程度。压缩机入口（18）安装，以防止液体制冷剂流入。

图1.实验装置的原理图

图2.材料成本和成本取决于中冷器中的温差

双管热交换器用作中冷器（4）。在中冷器中，制冷系统中的高温/高压制冷剂与空调中的低温/低温制冷剂之间发生了热传递。当中冷器较大时，换热量增加，制冷系统的冷凝温度降低，而空调器的蒸发温度升高。当空调在加热模式下运行时，计算出的整个系统的性能系数(COP)取决于中冷器中的温差，如图所示。Delta;T在图.2为中冷器内的温差，为制冷系统的冷凝温度与空调机的蒸发温度之差。计算是通过改变空调的蒸发温度从0到15℃，制冷系统的冷凝温度从35到20℃，和Delta;T从5到35℃，而空调的冷凝温度和制冷系统的蒸发温度分别固定在50℃和10℃。在图.2中还描述了中冷器的估计材料成本。数据在图.2用中冷器温度差为5℃时COP值和材料成本的百分比表示。即COP[%]的定义如下：

（1）

如果中冷器的尺寸增大，则温差减小，(1)而整个系统的COP则增大。然而，中冷器的尺寸越大，材料成本就越高，如图.2中当中冷器的尺寸增大时，材料成本的增加速率就会大于COP的增加速率。在本研究中，中冷器的尺寸是在材料成本的增长率突然增加的时候来确定的，如图中的“设计点”所示。

制冷系统采用逆变器控制的旋转式压缩机（1）。压缩机出口安装油分离器（2）。制冷系统的室外机采用翅片管热交换器（3）。蒸发器该制冷系统是通过连接四种制冷展示产品而成的。制冷展示柜由用作蒸发器的热交换器（8）、将空气吹入热交换器的风扇、作为膨胀装置的TVX（7）和电磁阀（6）组成。当展示柜内的温度达到设定温度时，电磁阀会切断制冷剂流量。

制冷和空调室外机安装在恒温、湿度可控的恒湿室内。空调和制冷陈列柜的室内机安装在另一个恒温恒湿度室中，可以独立控制“室外温湿度”和“室内温湿度”。空调和翻新设备的室外设备的规格-曝气系统的描述见表1。空调室内机组和制冷展示柜的规格分别见表2和表3。

图1表示空调在加热模式下运行时的制冷剂回路。从压缩机（10）排出的高温/高压制冷剂通过油分离器（11）和四通阀（12）后，在室内机热交换器（13）中冷凝。冷凝制冷剂通过EEV2（15）和EEV3（16），成为低温/低压两相制冷剂，然后在吸收时蒸发来自室外机换热器（17）和中冷器（4）的热量。蒸发后的制冷剂通过蓄能器（18）进入压缩机（10）。当空调在冷却模式下运行时，四通阀（12）改变制冷剂的循环方向，使其循环方向与加热模式的循环方向相反。即，从压缩机（10）排出的高温/高压制冷剂通过油分离器（11）和四通阀（12）后，在室外机热交换器（17）中冷凝。冷凝制冷剂在EEV1（14）和EEV3（16）中膨胀后转变为低温/低压两相状态。通过EEV1的制冷剂在室内蒸发单元热交换器（13），冷却室内空间。在EEV3中膨胀的制冷剂在中冷器中蒸发，增加了制冷系统的过冷量。通过室内机热交换器（13）的制冷剂和通过中冷器（4）的制冷剂通过蓄能器（18）返回到压缩机（10）。

在制冷系统中，从压缩机（1）产生的制冷剂通过油分离器（2），随后在室外机热交换器（3）中冷凝。然后，冷凝制冷剂在通过中冷器（4）时与空调系统的制冷剂交换热，以增加过冷水平。之后，制冷剂通过接收器（5），并在安装在每个制冷展示柜中的热膨胀阀(TXV；7)中膨胀，以便成为低温/低压状态。由于四个制冷柜平行布置，制冷剂分为四个制冷柜TXV的过热控制，它在每个蒸发器中蒸发。制冷剂在每个展示柜中蒸发，并返回至压缩机（1）。图3是一个在实验中使用的展示柜的照片，和图。4展示了其侧视图的示意图。在每个制冷展示柜的TXV（7）前都安装了一个电磁阀（6）。即使TXV控制制冷剂流量以维持过热水平，它也无法切断制冷剂流量。当展示柜内的温度达到预设值时，电磁阀就会关闭，防止制冷剂流入制冷展示柜。在本研究中，实验设置柜内空气温度下降到4℃时关闭，柜内空气温度升高到8℃时打开。

表1实验装置的规格：室外机

lt;

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[590959]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word

您可能感兴趣的文章

• 变分推理的研究进展外文翻译资料
• 强化学习技术综述:在工业过程控制中的介绍与应用外文翻译资料
• 通过中冷器互联的组合空调和制冷系统的性能特性外文翻译资料
• 配备空调系统的多人办公室人员的热适应行为和热舒适度外文翻译资料
• 一种主动响应智能电网电力需求的新型空调系统外文翻译资料
• 地铁列车空调系统的延时特性外文翻译资料
• GSHP集成空调系统的空间温度控制外文翻译资料
• 露点间接蒸发冷却器和PV/T组合式除湿空调系统的性能评估外文翻译资料
• 4. 7 保护变电站绝缘外文翻译资料
• 智能建筑研究综述外文翻译资料