王 寅

(天津市建筑设计院,天津,300074)

0 引 言

制冷系统的优化设计不能仅从节能角度,即提高制冷系数ε1和火用效率 ηex来考虑,而应把制冷系统年总费用最低作为系统设计的优化目标函数,即采用全面优化的经济准则[1]。本研究拟对双蒸发器制冷系统,建立数学模型,确定目标函数和约束方程,并利用matlab语言计算出在一定的参数条件下,系统最优的配置,并为进一步分析各种影响因素及其相互关系打下基础。

1 双蒸发器制冷系统简介

本研究拟对双蒸发器制冷系统进行优化设计。该制冷系统原理如图1所示。

由图可见,系统采用两组蒸发器交替制冷和除霜,具体工作过程为:当电磁阀②③⑤⑧打开,电磁阀①④⑥⑦关闭时,从压缩机排出的高温气体首先经过Ⅰ号换热器,然后进入室外冷凝器,再经过储液器、干燥过滤器以及膨胀阀4以后,变为低温低压两相流体,然后进入Ⅱ号换热器,最后回到压缩机回气口。

此时Ⅰ号换热器起到冷凝器的作用,Ⅱ号换热器起到蒸发器作用。当Ⅱ号换热器表面结霜到一定程度以后,电磁阀②③⑤⑧关闭,电磁阀①④⑥⑦打开,上述工作过程则反向进行。如此轮换,可以实现对房间恒温恒湿的控制[2]。

2 模型建立

对于一个完整的制冷系统,热力学模型实际上不仅应包括压缩机、冷凝器、双蒸发器和膨胀阀,还应包括用于压缩机的电机和冷凝器的风机。

对于图1所示的双蒸发器制冷系统,若取每种设备的年折旧费的百分比近似相等为α,则有[3]:

图1 双蒸发器制冷系统……