【技术】如何提升房间空调器能效？
如何提升房间空调器的能效？一般我们会从制冷剂选型、换热器分流、换热器翅片设计及压缩机提效等方面进行了深入分析。今天，小编就给大家推荐一种新的提高能效的方式。具体是：通过在传统房间空调器的膨胀阀与小截止阀之间增加储液罐的方式，对房间空调器进行提效设计。
与传统房间空调器的制冷系统流路不同，提效方案在膨胀阀与小截止阀之间增设了储液罐，如图１所示。在制冷运行模式下，经膨胀阀节流后的气液两相制冷剂受重力作用会在储液罐中进行气液分离。在制热运行模式下，经室内机换热器放热冷凝后的液态制冷剂会在储液罐中蓄积。
在制冷运行模式下，储液罐主要起到气液分离的作用，以提高进入室内机换热器的液态制冷剂的占比，减小室内机换热器中的制冷剂无效过热，提高压缩机的容积效率。
如图２所示，该过程在压－焓图中对应的是状态点４→状态点４″（状态点４′），通过储液罐的气液分离作用，将膨胀阀出口处的状态点４的制冷剂分离成状态点４″的饱和液态和状态点４′的饱和气态。在制热运行模式下，因蒸发压力低，制冷剂比容增大，系统中实际循环的制冷剂需求量较制冷运行模式减少（如图３所示）。增加储液罐后，可起到蓄积液态制冷剂的作用，以减小系统中制冷剂循环量，降低压缩机的运行功耗。
样机为1.5匹变频房间空调器，对同一套样机制冷系统中增设储液罐前后的性能进行对比，测试验证提效方案的可行性，参数如表１所示。
测试在标准焓差试验台进行，实验室内部结构如图４所示。
测试工况为国家标准测试工况（GB 21455—2019《房间空气调节器能效限定值及能效等级》），分别为额定制冷工况、低温制冷工况、高温额定制热工况以及额定低温制热工况最大，各测试工况点参数如表２所示。
实测结果如表３所示，２套样机的制冷系统中增设储液罐前后APF分别提升了1.470％（5.102→5.177）和1.201％（5..4.→5.101），一致性较好。
（1）在制冷模式下，增设储液罐后同一套样机各测试工况下的变化趋势不一致，有的测试工况增大，有的测试工况减小，且２套样机的变化规律略有差异。
（2）在制热模式下，增设储液罐后２套样机在各测试工况下的能力均有所降低，其中样机一在额定低温制热工况降低最多，达4.462％。与能力方面相似，在消耗功率方面（如图６所示）：
（3）在制冷模式下，增设储液罐后同一套样机各测试工况下的变化趋势不一致，有的测试工况增大，有的测试工况减小，且２套样机的变化规律略有差异；（4）在制热模式下，增设储液罐后２套样机在各测试工况下的消耗功率同样均有所降低，其中样机一在低温制热工况降低最多，达6.479％。在制冷和制热模式下，２套样机在各测试工况下的变化趋势一致，均有一定程度的增大；在制冷模式下，额定低温制冷工况提升最多，达２.９２５％，且２套样机相当；在制热模式下，样机一在高温额定制热工况下提升最多，达４.５２１％。
增设储液罐后２套样机在多数工况下均有一定程度的降低，但降幅很小，最大不超过０.０２ＭＰａ。
与蒸发压力变化的相似之处在于，增设储液罐后２套样机在多数工况下均有一定程度的降低；不同之处在于，降幅比蒸发压力降幅大，个别工况达０.２５ＭＰａ。蒸发压力和冷凝压力的降低，可改善压缩机的运行状态，提升整机的运行能效。
通过在传统房间空调器的制冷系统中膨胀阀与小截止阀之间增设储液罐（40ml），笔者所在团队提出了一种房间空调器能效提升方案，并对其进行了理论分析和试验验证，得到以下结论：１）增设储液罐后，整机APF可提升1.2％以上，且２套样机一致性较好；２）增设储液罐后，各测试工况点的cop均有提升，尤其是高温额定制热工况下最高达4.521％；３）在制冷模式下，增设储液罐前后各测试工况点的能力及功率的变化趋势不规律，有的增大，有的降低；４）在制热模式下，增设储液罐前后各测试工况点的能力及功率的变化趋势一致，均降低，且功率的降低对cop的影响大于能力的降低；５）增设储液罐后，冷凝压力及蒸发压力在多数工况下均有一定程度的降低，且冷凝压力的降低幅度更大。虽然实测结果表明当前的提效方案具有一定的效果，但储液罐的容积（40ｍＬ）不一定是最佳方案。后续笔者团队将会对储液罐的容积进行专项研究，以获得最佳的容积尺寸。
