四通换向阀泄漏对热泵性能影响实验研究

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1、四通换向阀泄漏对热泵性能影响实验董建锴，姜益强，姚杨，宋孟杰(哈尔滨工业大学热泵空调技术研究所，哈尔滨150090,djkheb@163.com)摘要：为了研究四通换向阀泄漏状态下对热泵机组性能的影响，搭建了泄漏状态下热泵实验台，采用实验研究的方法，进行了四通换向阀正常和泄漏状态下的对比实验，得到了热泵机组吸排气压力和温度、室内机进出风温差以及压缩机耗功等相关实验参数数据。结果表明：在此实验四通阀泄露状态下，四通换向阀的泄漏造成压缩机吸排气压力降低和吸排气温度升高，使得热泵机组向室内的送风温差低至0.9℃，压缩机输入功率为正常状态下的58.6%，严重影响了热泵机组性

2、能。从而为热泵机组的四通阀故障监测和机组性能诊断提供了有益的参考。关键词：四通换向阀；泄漏，热泵；实验研究中图分类号：TB65文献标识码：AExperimentstudyontheinfluenceoffour-wayreversingvalveleakageonheatpumpperformanceDONGJian-kai,JIANGYi-qiang,YAOYang,SONGMeng-jie(Instituteofheatpumpandairconditioningoftechnology,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150

3、090,China,djkheb@163.com)ABSTRACT:Toinvestigatetheheatpumpperformancesattheconditionoffour-wayreversingvalveleakage,atest-rigwasbuiltbywhichtestswereconducted,andexperimentaldatasuchaspressureandtemperatureofcompressorsuctionanddischarge,airtemperaturedifferencethroughtheindoorcoil,and

4、compressorpowerconsumedweremeasured.Theexperimentalresultsshowthattheleakagemakesthepressuresofcompressorsuctionanddischargedeclined,thetemperaturesofcompressorsuctionanddischargedincreased,theairtemperaturedifferenceofindoorcoilloweredto0.9℃,andthecompressorinputpowertobeonly58.6%ofth

5、atwithoutleakage,whichmeanstheperformanceofheatpumphasbeenseriouslyaffectedbytheleakageoffour-wayreversingvalve.Theresultsarehelpfultothefaultdetectionoffour-wayreversingvalveandtheperformancediagnosisofheatpumps.Keywords:four-wayreversingvalve;leakage;heatpump;experimentalstudy热泵型空调器兼

6、有制冷和供热2种功能。四通换向阀是实现上述两种工作方式转换的关键部件。通过四通换向阀的换向可以实现制冷循环流动和逆向的制热循环流动。一般情况下，四通换向阀工作性能比较稳定，是空调器中不易发生故障的部件。但在实际使用过程中，换向不良或串气是最常见的故障。随着变频压缩机和变容量压缩机的普及，换向阀的这一故障越来越突出。故障的出现将会导致空调性能的下降，对机组本身造成一定的影响。四通换向阀厂家主要以空气为介质来测试换向阀的压降及内部泄漏特性，以此来代替在实际热泵系统中的特性。针对四通换向阀特性研究的文献很少。Young[1]和Goldschmidt等[2-3]在对热泵系统

7、效率损失的研究中首次提出了换向阀对系统性能的损失。Damasccno等[4]对35种不同的换向阀进行制冷剂泄漏实验,实验结果与以空气测试装置进行测试所得的结果进行比较,发现两者有较大的差异,因此认为不能用空气代替制冷剂来进行泄漏测试。同时还分析了四通换向阀对热泵系统性能的影响，比较了不同材料及容量的四通换向阀的压降、传热及泄漏损失特性系数[5]。Krishnan[6]把压缩机和四通换向阀看作一个“混合单元”，精心设计了4个实验步骤，通过大量实验来衡量四通换向阀对系统性能的影响。Marks[7]用制冷剂焓差法测量了热泵系统中换向阀的传热损失，研究了多种材料对四通换