【HETA】小管径换热器在冷藏柜上的应用研究
今年，制冷空调换热器技术联盟组织相关会员针对小管径换热器在冷藏柜上的应用进行了立项研究，并对换热器的结构形式、系统性能匹配进行优化。
HETA小管径冷藏柜项目背景
小管径换热器在空调上已经有成熟的应用，但在冷藏柜领域，仍然在采用9.52 mm管径冷凝器。采用5 mm管径铜管和翅片换热器替换原来的9.52 mm管径冷凝器能够降低冷藏柜的成本。同时，R290等可燃新冷媒在冷藏柜上的应用逐步增多，小管径换热器能减少制冷剂充注量的优势也受到重视。然而难点在于之前从没有应用到冷藏柜的经验，且现有的小管径翅片对冷藏柜并非是最适合的。
HETA小管径冷藏柜项目技术路线图
为此，制冷空调换热器技术联盟组织相关会员，联合针对冷藏柜用小管径换热器翅片，及系统整体性能进行了优化设计，目的在于开发出采用小管径换热器的冷藏柜产品。研究的技术路线图如下：
（1）获取冷藏柜样机原9.52mm冷凝器的结构参数与实验结果；
（2）热力学分析与计算机模拟，获得冷藏柜样机采用小管径冷凝器的热力学原理与设计要点，并对样机优化设计；
（3）听取企业反馈意见，对设计优化结果进行微调；
（4）向企业提交设计结果，总结小管径冷藏柜设计要点。
HETA小管径冷藏柜项目实施
采用CFD计算了原9.52mm冷凝器翅片和两款5mm新型翅片的换热性能。CFD计算显示新型翅片A和新型翅片B的压降均比原翅片低，换热系数均比原翅片高5%以上。下图显示了原翅片和新型翅片的表面温度分布图。
翅片表面温度分布图
为了使得新型翅片A和新型翅片B替换原冷凝器翅片后具有较好的流路，通过换热器软件模拟了原冷凝器、新型冷凝器A和新型冷凝器B在不同流路下的性能。
换热器流路设计图
HETA小管径冷藏柜项目结论
使用5 mm冷凝器的冷藏柜能够满足原型机的性能要求。新型冷藏柜的冷凝器换热量比原冷凝器高6.8%，成本更比原冷凝器低45.9%。新型冷凝器的制冷剂充注量比原冷凝器低211g。