基于冷媒循环技术的空调电控冷却系统的设计与实验研究

作     者：伍晓卉 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曹勇;李金波

授予年度：2021年

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：家用空调 高温环境 冷媒循环 单向节流阀 

摘      要：家用空调作为一种高效节能、舒适便捷的家用电器,可以调节和控制室内空气的温度范围以及湿度范围,并可调节风速和室内的空气质量。随着我国城镇化的发展,大中型城市中出现越来越多的高层住宅楼,而其预留的空调安装位一般都内置在楼体凹槽中,并采用百叶格栅进行装饰,导致室外机的通风散热效果很差。凹槽内极易积蓄热量,使得室外机工作条件恶劣,直接影响空调器的工作能效。针对这种在恶劣环境下,空调制冷量无法满足房间冷负荷需求的情况,本文对变频控制器的散热问题进行研究,并开发一套全新的散热系统,期望解决该问题。本文针对空调外机在室外高温环境下制冷过程中面临的散热困难问题,通过不同散热方式的工作原理、特点的对比,提出采用冷媒循环配合单向节流阀的一种散热系统方案来设计空调产品。通过对比采用风冷散热和冷媒循环散热两种方案的IPM(智能功率模块)散热量的理论计算结果,明确采用冷媒循环散热技术的系统散热方式,可以有效提高散热系数,进而提高制冷能力,可解决高温下变频控制器散热困难的问题。通过对采用本文冷媒散热技术的空调产品进行全面测试,包括高温测试、可靠性测试等,并对测试过程使用的方法、工具进行具体的描述,验证本文冷媒散热技术的可行性。本文基于对长江中下游区域和中东T3区域高温时期房间负荷与空调器制冷量的分析,开发有针对性的空调产品,并通过实地测试以及与同类产品的对比测试,证明该技术可以解决相应高温区域的空调制冷不足问题。本文的研究可解决超高温环境下房间空调器的制冷能力不足问题,产品的运行稳定性得到验证,可解决高温下用户使用空调的痛点,提升用户满意度。本技术适用面广,可在同类产品中全面推广应用。