制冷仿真軟件綜述

1、1Coolfairy-空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件2內(nèi)容目錄u功能介紹3u軟件的功能4u空調(diào)設(shè)計(jì)思路6u壓縮機(jī)模塊7u簡(jiǎn)單循環(huán)模塊21u冷凝器模塊22u蒸發(fā)器模塊28u制冷劑管模塊30u系統(tǒng)計(jì)算31u毛細(xì)管模塊32u熱力膨脹閥模塊34u制冷負(fù)荷估計(jì)35u制熱負(fù)荷估計(jì)39u預(yù)冷預(yù)熱估計(jì)41u報(bào)表打印輸出42u應(yīng)用計(jì)算器（制冷劑物性，濕空氣物性，混合空氣，單位轉(zhuǎn)換）47u換熱器管路連接533功能介紹對(duì)采用風(fēng)冷的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型，尤其針對(duì)四大部件（壓縮機(jī)，冷凝器，蒸發(fā)器和節(jié)流裝置）。本軟件根據(jù)當(dāng)前車(chē)用空調(diào)和小型商用空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)，本著加快企業(yè)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，減少開(kāi)發(fā)成本的目的，采用初步選型（選擇壓縮機(jī)，

2、換熱設(shè)備）-軟件仿真計(jì)算-更改設(shè)計(jì)-軟件仿真計(jì)算，直至符合要求的流程來(lái)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，最后選擇節(jié)流裝置（毛細(xì)管，熱力膨脹閥）。由于采用分布參數(shù)計(jì)算換熱設(shè)備，保證了較好的精度。本軟件有別于當(dāng)前大學(xué)中流行的復(fù)雜的仿真論文（不適合應(yīng)用），主要著重于企業(yè)，但同時(shí)又綜合了仿真的特點(diǎn)，巧妙的使設(shè)計(jì)和仿真融為一體。本軟件不僅對(duì)采用傳統(tǒng)制冷劑如R22 的空調(diào)系統(tǒng)有著較高的精確度，對(duì)當(dāng)前采用綠色工質(zhì)如R134a, R407c, R410A的制冷系統(tǒng)同樣有較高的精確性，如此，將大大加快企業(yè)對(duì)新產(chǎn)品的更新。對(duì)車(chē)輛，居住房間等進(jìn)行冷熱負(fù)荷和預(yù)冷預(yù)熱計(jì)算，以正確匹配空調(diào)設(shè)備。對(duì)多種制冷劑如R134a,R22,R407c,R

3、410A等進(jìn)行物性計(jì)算，減少查表的繁瑣工作。也能計(jì)算干空氣和濕空氣的各項(xiàng)物性參數(shù)。能直接利用軟件對(duì)HVACR 的國(guó)際和非國(guó)際單位進(jìn)行換算。此外，可計(jì)算混合空氣狀態(tài)。本軟件已在企業(yè)中運(yùn)用，結(jié)果表明，其減少了大量的盲目試驗(yàn)任務(wù)，降低了成本，是制冷工程師不可缺少的工具。本軟件愿為您量身定做，提高您的企業(yè)形象，提高您的生產(chǎn)效率。4軟件的功能 1.計(jì)算當(dāng)前多種制冷劑:R22,R407c,R134a,R410A2. 進(jìn)行負(fù)荷估算, 預(yù)冷預(yù)熱和制冷部件及系統(tǒng)仿真計(jì)算 （部件計(jì)算包括壓縮機(jī)， 換熱器，制冷劑管道；系統(tǒng)計(jì)算包括簡(jiǎn)單循環(huán)，詳細(xì)仿真）。5軟件的功能 3.軟件以模塊為基礎(chǔ)，如點(diǎn)擊壓縮機(jī)，可輸入壓縮機(jī)參

4、數(shù)及檢查輸出結(jié)果如功率，效率。對(duì)每個(gè)模塊，可進(jìn)行模擬計(jì)算。通過(guò)選擇compressor under Model, 輸入所需要的進(jìn)口蒸發(fā)溫度和過(guò)熱度，出口蒸發(fā)溫度（每個(gè)模塊的計(jì)算要求在此處）6空調(diào)設(shè)計(jì)思路空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路：房間冷負(fù)荷計(jì)算模塊：輸入所有的參數(shù)以計(jì)算冷量需求。建立壓縮機(jī)模塊：根據(jù)冷量需求和制冷劑選取壓縮機(jī)，也包括由用戶提出的外形要求進(jìn)行選型。簡(jiǎn)單循環(huán)模塊：輸入設(shè)計(jì)蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，冷凝器過(guò)冷度，蒸發(fā)器過(guò)熱度，以及估計(jì)的換熱器壓力損失，運(yùn)行該模塊，可得到所有的理論制冷劑狀態(tài)點(diǎn)（如壓縮機(jī)進(jìn)出口，換熱器進(jìn)出口）。冷凝器模塊：輸入冷凝器參數(shù)如排數(shù)，翅片參數(shù)，風(fēng)機(jī)參數(shù)等。運(yùn)行該模塊（冷凝器

5、入口如流量，飽和溫度，過(guò)熱度是簡(jiǎn)單循環(huán)模塊計(jì)算結(jié)果）。檢查過(guò)冷度和冷凝器冷卻能力是否滿足簡(jiǎn)單循環(huán)結(jié)果。如不行，應(yīng)調(diào)整如外形，分路數(shù)和風(fēng)量等。蒸發(fā)器模塊：同冷凝器。檢查出口過(guò)熱度和蒸發(fā)器能力。選取節(jié)流裝置（毛細(xì)管或膨脹閥）系統(tǒng)計(jì)算模塊：系統(tǒng)模擬和分析在上述基礎(chǔ)上，調(diào)整換熱器或壓縮機(jī)直到符合要求若節(jié)流裝置為毛細(xì)管，利用毛細(xì)管模塊來(lái)設(shè)計(jì)或獲取長(zhǎng)度尺寸；若節(jié)流裝置為膨脹閥，根據(jù)壓差，蒸發(fā)溫度及冷量要求選型7壓縮機(jī)模塊1.在主頁(yè)面點(diǎn)擊壓縮機(jī)，然后在出現(xiàn)的對(duì)話框中點(diǎn)擊Edit2.壓縮機(jī)參數(shù)輸入（蒸發(fā)溫度，冷凝溫度，制冷量，輸入功率）以及數(shù)據(jù)基于的入口過(guò)熱度，過(guò)冷度，運(yùn)行頻率，排量。3。當(dāng)單擊頁(yè)中的按鈕Ca

6、pacity，Power ，可得到圖形，可用來(lái)教核數(shù)據(jù)輸入的錯(cuò)誤。4. 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)（Save). 然后檢查擬合誤差。 8壓縮機(jī)模塊 5。 擬合誤差表：壓縮機(jī)文件名， 最大冷量擬合誤差，最大功率擬合誤差。9壓縮機(jī)模塊選擇或輸入壓縮機(jī)數(shù)據(jù)：若選擇已存在的壓縮機(jī)數(shù)據(jù)，可單擊Load按鈕，出現(xiàn)如下對(duì)話框，再進(jìn)行選擇。注意壓縮機(jī)文件的后綴名為 .comp.若第一次輸入某個(gè)壓縮機(jī)參數(shù)，單擊上頁(yè)中的按鈕 Edit, 可輸入壓縮機(jī)數(shù)據(jù) ；也可裝入以前存在的其他壓縮機(jī)數(shù)據(jù)，再單擊Edit，對(duì)其進(jìn)行修改，再保存數(shù)據(jù)。具體修改編輯和保存過(guò)程，見(jiàn)以下步驟:10壓縮機(jī)模塊輸入壓縮機(jī)數(shù)據(jù)： 性能數(shù)據(jù)中的蒸發(fā)溫度: 首先選取

7、所需的蒸發(fā)溫度的個(gè)數(shù)，然后輸入相應(yīng)的蒸發(fā)溫度11壓縮機(jī)模塊輸入壓縮機(jī)數(shù)據(jù)：性能數(shù)據(jù)中的冷凝溫度: 首先選取所需的冷凝溫度的個(gè)數(shù)，然后輸入相應(yīng)的冷凝溫度12壓縮機(jī)模塊輸入壓縮機(jī)數(shù)據(jù)：性能數(shù)據(jù)中的冷量：?jiǎn)螕魧傩皂?yè)中的Capacity, 可看到前面所輸?shù)睦淠驼舭l(fā)溫度已進(jìn)入該表。此時(shí)輸入對(duì)應(yīng)蒸發(fā)和冷凝溫度的冷量。13壓縮機(jī)模塊輸入壓縮機(jī)數(shù)據(jù)： 性能數(shù)據(jù)中的電機(jī)輸入功率：?jiǎn)螕魧傩皂?yè)中的Power consumption, 可看到前面所輸?shù)睦淠驼舭l(fā)溫度已進(jìn)入該表。此時(shí)輸入對(duì)應(yīng)蒸發(fā)和冷凝溫度的功率。14壓縮機(jī)模塊輸入壓縮機(jī)數(shù)據(jù)：性能數(shù)據(jù)中的輸入電流 （不參與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)）15壓縮機(jī)模塊輸入壓縮機(jī)數(shù)據(jù)：當(dāng)

8、單擊頁(yè)中的按鈕Capacity ，可得到制冷量圖形，可用來(lái)校核數(shù)據(jù)輸入的錯(cuò)誤。正確的冷量曲線應(yīng)連續(xù)且光滑16壓縮機(jī)模塊輸入壓縮機(jī)數(shù)據(jù)：當(dāng)單擊頁(yè)中的按鈕Power Consumption，可得到功率圖形，可用來(lái)校核數(shù)據(jù)輸入的錯(cuò)誤。正確的功率曲線應(yīng)連續(xù)且光滑17壓縮機(jī)模塊輸入壓縮機(jī)數(shù)據(jù)：輸入上述壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)下的條件：過(guò)熱度，過(guò)冷度，運(yùn)行頻率，排量。當(dāng)數(shù)據(jù)輸入完畢，可選擇Save按鈕保存所作工作18壓縮機(jī)模塊6?；氐綁嚎s機(jī)模塊對(duì)話框, 可輸入壓縮機(jī)數(shù)據(jù) ：實(shí)際運(yùn)行頻率和基于試驗(yàn)的調(diào)整因子。7。當(dāng)一個(gè)制冷系統(tǒng)有多個(gè)壓縮機(jī)，可改變實(shí)際運(yùn)行頻率。如2個(gè)50Hz的壓縮機(jī)，輸入100Hz.19壓縮機(jī)模塊 8

9、. 壓縮機(jī)計(jì)算：在主頁(yè)面中選擇compressor under Model, 然后根據(jù)要求點(diǎn)擊壓縮機(jī)模塊前后的制冷劑按鈕，輸入進(jìn)口蒸發(fā)溫度和過(guò)熱度，出口蒸發(fā)溫度。9。點(diǎn)擊Eexcute。20壓縮機(jī)模塊 10。結(jié)果：點(diǎn)擊壓縮機(jī)模塊前后的制冷劑按鈕，可知道壓縮機(jī)進(jìn)出口制冷劑狀態(tài)。點(diǎn)擊這個(gè)模塊到打開(kāi)對(duì)話框可檢查功率及運(yùn)行效率。21簡(jiǎn)單循環(huán)模塊選擇Cycle under Model, 按要求輸入壓縮機(jī)參數(shù)，點(diǎn)擊Execute, 輸入其他參數(shù)在Cycle input對(duì)話框。然后點(diǎn)擊Calculate. 得到結(jié)果如下。也可檢查制冷劑工況通過(guò)點(diǎn)擊制冷劑按鈕。如壓縮機(jī)出口22冷凝器模塊1.在主頁(yè)面點(diǎn)擊冷凝器，

10、然后在出現(xiàn)的對(duì)話框中輸入?yún)?shù)2?；谠囼?yàn)數(shù)據(jù)輸入修正系數(shù)23冷凝器模塊 3。輸入冷凝風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)：風(fēng)量是基于標(biāo)準(zhǔn)條件（20C,1atm). 在計(jì)算時(shí)，這個(gè)風(fēng)量將被轉(zhuǎn)化到實(shí)際工況下。24冷凝器模塊4。 輸入分路數(shù)。5. 存儲(chǔ) (Save)25冷凝器模塊*冷凝器結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入的含義*No. of identical condenser: 輸入冷凝器的數(shù)量。此處要求冷凝器是等同的。tube pitch above another: 任意兩根管子在高度方向的垂直間距tube pitch in air flow: 任意兩根管子在氣流方向的間距fin pitch:翅片間距fin thickness: 翅片厚度a

11、ligned /0 staggered /1: 管子是叉排（1）還是順排（0）No. of circuits per HX: 分路數(shù)，也即流程數(shù). 由總的流量可得到每根管路的流量，程序?qū)⒂纱藫?jù)經(jīng)驗(yàn)判斷分路數(shù)設(shè)計(jì)是否合理，并給出提示。outside tube diameter: 膨脹后的管子外徑Inside tube diameter:膨脹后的管子內(nèi)徑No. of tube rows in depth: 管子在深度方向（空氣流方向）的排數(shù)No. of tubes in deep #1:第一排迎面管數(shù)finned length: 翅片長(zhǎng)度Inner fin: 內(nèi)螺紋管(單螺紋）Material:

12、材料.一般使用銅或鋁制作翅片Std air flow rate per fan.: 每個(gè)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。一般要求冷凝器的迎面風(fēng)速在1.56m/s 之間。26冷凝器模塊 6. 模塊計(jì)算，選擇conder under Model, 按要求輸入：制冷劑入口參數(shù)-飽和溫度，過(guò)熱度，流量；空氣入口參數(shù)-壓力，溫度和相對(duì)濕度7。點(diǎn)擊Execute.27冷凝器模塊8.結(jié)果：冷凝器-制冷量，壓降，風(fēng)速，重量；制冷劑出口(SH為負(fù)值表示出口過(guò)冷)；空氣出口28蒸發(fā)器模塊1。蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)參數(shù)的輸入是和冷凝器相同2。模塊計(jì)算：選擇evaporator under Model,按要求輸入：膨脹閥制冷劑入口參數(shù)-飽和溫度，過(guò)

13、熱度，流量；蒸發(fā)器入口飽和溫度；空氣入口參數(shù)-壓力，溫度和相對(duì)濕度3。點(diǎn)擊Execute.4.結(jié)果:和冷凝器相同操作。 29蒸發(fā)器模塊*蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入的含義*No. of identical condenser:輸入蒸發(fā)器的數(shù)量。此處要求蒸發(fā)器是等同的。tube pitch above another: 任意兩根管子在高度方向的垂直間距tube pitch in air flow: 任意兩根管子在氣流方向的間距fin pitch:翅片間距fin thickness: 翅片厚度aligned /0 staggered /1: 管子是叉排（1）還是順排（0）No. of circuits pe

14、r HX: 分路數(shù)，也即流程數(shù). 由總的流量可得到每根管路的流量，程序?qū)⒂纱藫?jù)經(jīng)驗(yàn)判斷分路數(shù)設(shè)計(jì)是否合理，并給出提示。outside tube diameter: 膨脹后的管子外徑Inside tube diameter:膨脹后的管子內(nèi)徑No. of tube rows in depth: 管子在深度方向（空氣流方向）的排數(shù)No. of tubes in deep #1:第一排迎面管數(shù)finned length: 翅片長(zhǎng)度Inner fin: 內(nèi)螺紋管(單螺紋）Material: 材料.一般使用銅或鋁制作翅片Std air flow rate per fan.: 每個(gè)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。一般要求蒸發(fā)器

15、的迎面風(fēng)速在14m/s 之間。30制冷劑管模塊包括排氣管，輸氣管，液管的計(jì)算。選擇discharge pipe, suction pipe or liquid pipe under Model, 然后點(diǎn)擊模塊，輸入?yún)?shù)。最后輸入制冷劑入口參數(shù)-飽和溫度，過(guò)熱度，流量。按Execute 到執(zhí)行。以液管為例：參數(shù)輸入；制冷劑入口；結(jié)果；合理性檢查31系統(tǒng)計(jì)算1。輸入壓縮機(jī)參數(shù)，冷凝器參數(shù)， 蒸發(fā)器參數(shù)，以及管路參數(shù)。裝入制冷劑。2。選擇Cooling system under Model, 按要求輸入冷凝器出口過(guò)冷度，蒸發(fā)器出口過(guò)熱度。輸入冷凝器和蒸發(fā)器空氣入口參數(shù)。3。 點(diǎn)擊Execute. 檢

16、查系統(tǒng)結(jié)果。點(diǎn)擊各個(gè)模塊到檢查部件的結(jié)果。點(diǎn)擊制冷劑按鈕到檢查部件進(jìn)出口的狀態(tài)。點(diǎn)擊空氣按鈕到檢查換熱器空氣進(jìn)出口狀態(tài)。32毛細(xì)管模塊1.選擇capillary under Model, 按要求輸入結(jié)構(gòu)參數(shù)如數(shù)量，管徑，調(diào)整因子；輸入入口制冷劑飽和溫度，過(guò)熱度，流量以及出口飽和過(guò)熱度。2.點(diǎn)擊Execute.33毛細(xì)管模塊3。 結(jié)果如下34熱力膨脹閥模塊1。若系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備采用膨脹閥，則在開(kāi)始時(shí)應(yīng)選擇該項(xiàng)。如圖示。2。系統(tǒng)計(jì)算后，會(huì)看到如下結(jié)果。根據(jù)這個(gè)壓降可選擇膨脹閥。當(dāng)然，設(shè)計(jì)者必須首先根據(jù)情況選擇分配器及毛細(xì)管尺寸。這個(gè)毛細(xì)管尺寸可依據(jù)毛細(xì)管模塊計(jì)算。最后選擇膨脹閥。35制冷負(fù)荷估計(jì)1 .

17、選擇Cooling load under Model, 按要求，點(diǎn)擊room模塊在主頁(yè)面，2。 輸入制冷對(duì)象參數(shù)輸入36制冷負(fù)荷估計(jì)3 . 制冷對(duì)象內(nèi)外條件4。點(diǎn)擊OK 存儲(chǔ)并退出。37制冷負(fù)荷估計(jì)5. 回到主頁(yè)面，點(diǎn)擊Execute. 6。點(diǎn)擊Room模塊。38制冷負(fù)荷估計(jì)7。結(jié)果39制熱負(fù)荷估計(jì)1。 同制冷負(fù)荷計(jì)算操作，選擇Heating load under Model, 按要求，在主頁(yè)面點(diǎn)擊Room模塊后，輸入制熱內(nèi)外條件40制熱負(fù)荷估計(jì)2。檢查結(jié)果41預(yù)冷預(yù)熱估計(jì)選擇Precooling under Model, 按要求，在主頁(yè)面點(diǎn)擊Room模塊后，輸入預(yù)冷條件如下。冷量輸入應(yīng)基于系

18、統(tǒng)機(jī)組計(jì)算。由于預(yù)冷下沒(méi)有新風(fēng)輸入，回風(fēng)相對(duì)濕度極低。然后回到主頁(yè)面點(diǎn)擊Execute.計(jì)算預(yù)熱，同預(yù)冷，選擇Preheating under Model, 按要求輸入預(yù)熱條件。42報(bào)表打印輸出報(bào)表打印包括中文和英文。以下以英文為例 1. 當(dāng)選擇菜單中print下的datasheet, 得到如下打印結(jié)果43報(bào)表打印輸出2. 當(dāng)選擇菜單中print下的room load-customer, 得到如下打印結(jié)果44報(bào)表打印輸出3. 當(dāng)選擇菜單中print下的room load-analysis, 得到詳細(xì)的計(jì)算分析（共四頁(yè)，以下略）45報(bào)表打印輸出4. 在預(yù)冷計(jì)算下，當(dāng)選擇菜單中print下的pre

19、cool/preheat(E), 得到如下46報(bào)表打印輸出5.在預(yù)熱計(jì)算下，當(dāng)選擇菜單中print下的precool/preheat(E), 得到如下47應(yīng)用計(jì)算器1.制冷劑物性計(jì)算器：在菜單項(xiàng)application 下選擇RefCalculator 1.1 選擇制冷劑， 已知溫度計(jì)算飽和狀態(tài)48應(yīng)用計(jì)算器1.制冷劑物性計(jì)算器：在菜單項(xiàng)application 下選擇RefCalculator 1.2 選擇制冷劑， 已知壓力計(jì)算飽和狀態(tài)1.3 選擇制冷劑，已知壓力和溫度計(jì)算過(guò)熱狀態(tài)49應(yīng)用計(jì)算器2. 干空氣和濕空氣物性計(jì)算器：在菜單項(xiàng)application 下選擇AirfCalculator 2.1 選擇dry air ,計(jì)算干空氣50應(yīng)用計(jì)算器2. 干空氣和濕空氣物性計(jì)算器：在菜單項(xiàng)application 下選擇AirfCalculato