张 武

(中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 412001)

0 引言

节约能源,保护环境，从空调排风中回收能量已经是空调业内人士共同的努力方向。通过在传统单元式空调机中增设全热换热器，向室内输送新风的同时回收空调排风中的能量，能够显著降低空调能耗，这类机组我们称之为热回收空调机[1-4]。由于传统的单元式空调机在设计时是先给定室内、外空气参数和制冷量，然后对其进行设计，而实际运行的热回收空调系统引入了室外新风，导致空调送风量、制冷量和蒸发器的进风参数发生了变化，影响单元式空调机的运行性能。为了使单元式空调机与全热换热器具有较好的匹配特性，使整个热回收空调系统高效、节能地运行。本文对热回收空调机进行了重新设计，通过合理假设，建立了热回收空调机各部件的数学模型，分析了毛细管、冷凝器和蒸发器的关键尺寸对其运行性能的影响规律，以利于热回收空调机组的推广及应用。

1 热回收空调机的数学模型

热回收空调机包括冷凝器、毛细管、蒸发器、压缩机和全热换热器五大主要部件。本文采用稳态法建立各部件的数学模型。

1.1 冷凝器模型

采用分布参数法，忽略管壁热阻和压降，管内制冷剂为一维均相流动，且与管外空气逆向流动。对冷凝器中的微元段建立控制方程如下[5-6]：

空气侧换热方程：

Qa=ma(ha2-ha1)

(1)

制冷剂侧流动换热方程：

Qr=mr(hr1-hr2)

(2)

管内外换热量平衡方程：

Qa=ζQr

(3)

微元导热方程：

Qr=UAi(Trm-Tam)

(4)

式中：Q为换热量，J；m为质量流量，kg/s；……