空调器制冷剂最佳充注量确定
制冷剂充注的方法与充注量判断
一、系统中制冷剂的充注制冷或空调系统的运转取决于所充注的制冷剂是否合适，系统中制冷剂充注不足会使蒸发器蒸发量不足，导致压缩机吸气压力过低，冷量减少并可能使压缩机过热。
加液过量又会使进入冷凝器的制冷剂太多，导致排气压力过高，液态制冷剂回流，甚至可能损坏压缩机。
液体充注：液态制冷剂充注要比加气态制冷剂快得多，也因为这个因素，大型现场安装系统总是用液体充注制冷剂。
加液时在液体管道上需要有一个加液阀，或在系统的高压侧有一加液接头或一带加液口的贮液器出口阀。
制冷百科公众号建议通过干燥过滤器来加液。
以防止任何污染物由于疏忽而进入系统。
不建议直接将液态制冷剂，长时间通过压缩机吸排气管上检修阀接口处加入，因为这会导致压缩机损坏。
加液体法：将制冷剂通过主液管道上的加液阀加入系统。
注意：将制冷剂缸瓶倒放在秤上，贮液器截止阀起节流作用，便于制冷剂从瓶中流入系统中。
第一次安装时，应将整个系统抽成高真空。
称一下制冷剂瓶的重量，把制冷剂瓶上的加液管与加液阀连接。
然后去除加液管道中的气体，然后打开液瓶阀及加液阀。
系统中的真空会使液料通过加液口吸入，直至系统压力与制冷剂瓶中的压力相等为止。
关闭贮液器出口阀，起动压缩机。
液态制冷剂现在会从制冷剂瓶中流入液体管道中，在通过蒸发器中，积聚在冷凝器和贮液器中。
为了确定充流量是否已达到系统的要求，打开贮液器出口阀，关闭加液阀，观察系统运转情况，直到系统中具有规定的制冷剂为止。
再称一下制冷剂瓶，并记录系统的充注量。
密切注视排气压力表，压力迅速上升表明冷凝器已充满了制冷剂液体。
并已超过了系统的抽注能力，如果发生这种情况，立刻停止从液瓶中充注，并打开贮液器出口阀。
气态充注法：当只需将最多不超过12公斤的少量制冷剂充入系统时，可以用气态充注法，这种方法的充注精度比加液体法高。
在气态充注时通常是用压力表装在压缩机吸气检修阀口中，在充注前称一下制冷瓶的重量，将压力表阀管与吸、排气检修阀连接。
并将公共接口与制冷剂瓶连接。
例析制冷系统制冷剂充注量的确定方法
例析制冷系统制冷剂充注量的确定方法引言为了降低成本，简化制冷系统结构同时为保证系统可靠运行啤酒冷却机的制冷系统采用毛细管进行节流，但因毛细管属不可调节的节流元件，为此制冷系统中制冷剂充注量对系统性能特别是制冷量影响很大.制冷剂加入量过多或过少都是不利的。
制冷剂量不足使蒸发器未完全充满，蒸发压力降低，压缩机吸气过热度增加，因此蒸发器的传热系数和制冷量都减小；另一方面制冷剂量过多时，将导致冷凝器的有效传热面積减少，引起冷凝温度和压力升高，引起制冷量下降和能耗增加。
对于一般的家用制冷器具每个公司都有自己的一套经验做法，大多数以实验方法为主，但较费时费力。
而有些文献介绍的利用经验公式计算，但经验公式通用性不强，准确程度差。
在新产品开发过程中，制冷剂充注量的确定成了实验工作量最大的环节，约占全部实验工作量的40%。
因此，如能以计算的方法确定充注量，以实验加以验证，在生产中将有相当大的应用价值。
1、制冷剂充注量对系统性能的影响对于毛细管内经和长度一定的制冷系统，为达到最大的能效比，制冷剂的充注量有一个最佳值。
制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩，放热、节流和吸热四个主要过程，以完成制冷循环。
图1是理论的制冷循环压焊图上的表示，从图中我们可以知道理论制冷系数为ε=（h1-h3）/（h2-h1）。
当制冷剂充注量偏多时实际循环由1-2-4-5-1变成为1-2′-4′-5′-1，如图2所示。
由于制冷剂过量造成冷凝器中存有大量制冷剂液体占据冷凝换热面积，造成换热效果差冷凝温度升高、冷凝压力升高，同时将会造成压缩机排气压力（冷凝压力）升高，压缩机负荷及耗电量增大，压缩机的理论功耗由Wc变为Wc′=h2′-h1>h2-h1，而制冷剂单位质量制冷能力q0变为q0′=h1-h5′< h1-h5，在其他条件不变的情况下，压缩机的制冷量减少，系统的能效比下降。
由于制冷剂过多造成压缩机吸入大量的液态制冷剂造成液击，极其容易引起压缩机的损坏，影响制冷效果，系统运行工况恶劣，严重时将有事故发生的可能！系统中的制冷剂充注量过少，最突出的问题是蒸发器的供液量不足，使得蒸发压力由Pe下降倒Pe′，制冷量下降，压缩机的压缩比（或压力差）增加，效率降低，排气和运转温度增高，制冷温度下降缓慢或根本不下降，耗电量增加。
国标a3等级制冷剂充注量限制
国标a3等级制冷剂充注量限制全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：国家标准GB/T 19821-2018《商用制冷设备与商用空调设备中充注制冷剂的要求》对于制冷剂的充注量进行了明确的限制，其中规定了A3等级制冷剂的充注量限制。
A3等级制冷剂是指具有高毒性和高燃烧性的制冷剂，对于使用A3等级制冷剂的商用制冷设备和商用空调设备，其充注量限制有着严格的规定。
根据国家标准GB/T 19821-2018的规定，A3等级制冷剂的充注量应符合制冷设备的设计要求，并不得超出制冷设备允许的最大充注量。
在设计制冷设备时，制造商应考虑到制冷剂的毒性和燃烧性特点，并合理设定充注量的上限。
超出允许充注量的使用会增加制冷系统的安全风险，可能导致事故的发生，因此严格遵守充注量的限制是非常重要的。
A3等级制冷剂的充注量限制还受到环保法律法规的约束。
随着全球环境保护意识的增强，对于高毒性和高燃烧性的A3等级制冷剂的使用已经受到了限制。
不合理的充注量会导致制冷剂的泄漏和排放，对大气环境和人体健康造成不可逆转的影响。
按照国家标准规定的充注量限制是保护环境、保障人体健康的重要举措。
A3等级制冷剂的充注量限制也与设备的安全运行密切相关。
制冷设备使用A3等级制冷剂时，其充注量超过规定范围容易引发设备的故障或事故，给人员和设备带来安全隐患。
严格控制充注量符合安全生产的要求，是保障设备安全运行的重要一环。
在实际操作中，制冷设备的使用者应严格按照国家标准规定的A3等级制冷剂充注量限制进行操作，不得随意增减充注量。
要定期对制冷设备进行检查和维护，确保充注量符合标准规定，并避免因为非法操作导致的安全事故的发生。
A3等级制冷剂充注量限制是为了保障设备安全、环境保护和人体健康而设定的重要规定，对于从事商用制冷设备和商用空调设备行业的生产和使用单位来说，遵守充注量的规定是非常重要的。
只有严格执行规定的充注量限制，才能确保设备安全运行，保护环境和人体健康，促进行业的可持续发展。
空调系统制冷剂最佳充注量的确定
空调系统制冷剂最佳充注量的确定
以系统具有最大能力输出为一拖多空调系统的制冷剂注量的确定主要目标，保证系统具有最大能力输出运行。
在同能量级输出下，制冷量随制冷剂充注量的增大而增大，有最大值，然后再减小，系统的不同能量级输出对应不同的最佳充注量。
运行能力越大，系统需要的制冷剂量就越大，系统需要的制冷剂量与运行能力输出成正比关系。
系统采用无高低压贮液器设计时，不能确定一个合适的制冷剂充注量能同时满足不同能级输出的要求。
系统采用高低压贮液器设计时，能量级时对应不同的最佳充注量到达某一值时，随制冷剂充注量的增大制冷量先保持不变，当制冷剂增大到某一值时然后再降低。
这是因为高低压贮液器贮存部分制冷剂，保证了压缩机的吸气略过热。
因为高低压贮液器的存在，当系统不同能量输出时，如系统100%运行和25%运行，相应有最大能力输出时，他们有相同制冷剂充注量区域，在相同的区域内，制冷剂充注蛋的增大而制冷量保持不变。
以系统具有最大能力输出为一拖多空调系统的制冷剂充注量确定的最佳制冷剂充注量区域内，系统的制冷剂充注量就称谓最佳充注量。
同时，引起系统制冷剂充注量的误差由高低压贮液器消除，但这个区域越大确定一个最经济制冷剂充注量难度就越大。
而且，用系统具有最大能力输出来确定制冷剂充注量的误差也就越
大。
小型制冷设备制冷剂最佳充注量的确定
在小 型制 冷设 备 的的设计 中都存 在 着如何 确 定制 冷 剂 充注 量 的 问题 ， 别 是在 采 用 毛细 管 作 特 节流 装 置 的小 型 制冷设 备 中， 由于 毛 细 管 的调 节 能力 较 热力 膨胀 阀差 ， 注量 的变 化 对 其性 能 影 充 响很 大 ： 冷剂 量 不足 时 ， 发器 未完 全 充 满 ， 制 蒸 蒸 发压 力降低 ， 压缩 机吸气 过热度 增加 ， 致蒸发 器 导
手 段 ， 据 经验估 计值 进行多 次试验 ， 依 以最终 确定 最 佳充 注量 。 这种 重复 的工作 不仅 费钱 ， 费时 费 也
力 。 了使 确定最 佳充 注量变 得简单 可行 ， 文在 为 本 系统 稳态 性 能模 拟 的基 础 上 ， 以分 体式 空 调 器的
最 佳 充注 量 为例 进 行 了计 算 ， 提 出了确 定 系统 并 最 佳 充 注量 的 原则 ： 当空调 器 的结 构 尺寸 和 工作 条 件一 定 ， 冷量 达到设 计要求 时 ， 制 系统 的能效 比
体 见表 １ 。
（ｅ 蒸 发器 过 热 区容 积 ，Ｃ 冷凝 器 过 冷 区容积 ， ｖ： Ｖ： 单相 区容 积可 根据额定 工况下 的制 冷剂平 均干度
来 比例计算 。 ）
表 １ Ｋｎ与 Ｚ的关 系
Ｚ
ＫＨ
１３ ．
０ ８ ．１ ５
１ ．５
０ ２ ． ２５
２ ．０
的传 热 系数 和制 冷量 减 小 ； 一方 面 制 冷剂 量 过 另
多时 ， 导致 冷凝 器参 与换 热 的有效 面积 减少 ， 将 引
最 大 。此 时 ， 空调 器及各部 件处 于最佳 工作状 态 。
本 人 曾 和 Ｔ ａ ｅ公 司 研 发 人 员 对 Ｃ ｒｎ ＸＡＨ／
乘用车空调制冷剂充注量试验方法
乘用车空调制冷剂充注量试验方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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制冷剂充注量的简化计算方法
制冷剂充注量的简化计算方法——工况参数法1．计算原理将制冷系统看作一个压力容器，而制冷剂在制冷系统中仅以四种状态出现，即冷凝压力下饱和气体、饱和液体，蒸发压力下饱和气体、饱和液体。
而计算时只需要给出制冷系统所需计算部分的内容积，再给出该部分的饱和气体及饱和液体的相对比例及比容，就可以计算出制冷系统在某一工况下运行时需要的制冷剂充注量。
2．计算方法制冷系统运行压-焓简图如下：在计算过程中，我们将做如下简化：将压缩机排气到冷凝器进口之间管路中的制冷剂看作冷凝压力下饱和蒸气；将冷凝器进口到冷凝器出口之间换热管中的制冷剂看作是在冷凝压力下饱和气体及饱和液体按一定比例的混合物（例如饱和液体比例占15%，饱和气体比例占85%，可根据具体情况调整）；将冷凝器出口至节流装置进口之间管路中的制冷剂看作冷凝压力下饱和液体；（假设节流装置到蒸发器进口距离很短，可忽略这一段管路内容积）将蒸发器进口至蒸发器出口之间的换热管中的制冷剂看作是在蒸发压力下的饱和气体及饱和液体按一定比例的混合物（例如蒸发器进口干度为x，出口干度一般可设为1，则蒸发器内平均干度为(x+1)/2，即蒸发压力下的饱和气体比例为(x+1)/2，蒸发压力下的饱和液体比例为(x+1)/2）；蒸发器出口至压缩机吸气口之间管路（包括气液分离器）中的制冷剂看作是在蒸发压力下的饱和气体。
通过以上假设，再计算出制冷系统各部分管路的内容积，查压-焓图获得3、4、7、9四点的比容，就可以计算出该制冷系统在冷凝压力tk、蒸发压力t0运行时所需的制冷剂充注量了。
3．该简化计算方法的优缺点该简化计算方法的主要优点就是简单明了，手工均可很快计算出结果，而且计算的依据是制冷系统的运行参数，与制冷剂种类无关，所以其计算原理对各种制冷剂均是通用的。
其缺点主要是计算精度较差，因为制冷系统运行时制冷剂时时刻刻存在着状态的变化，将其简单地看作只有四种状态显然不能精确地计算出制冷剂充注量，而且如果精确计算各部分管路内容积将会十分繁琐，所以一般情况下均是采取简化的方法，略去一些管路的内容积或是采取一些修正系数；其次，这种简化计算方法无法确定二次节流的中间过程的制冷剂状态，例如制冷时节流状置放在室外机，那么从节流装置到室内机蒸发器这一段管路中（包括连接管）的制冷剂状态如何确定现在还没有好的方法；由于还没有对贮液罐有比较深刻的认识（根据部门检查表：高压贮液罐的出口被制冷剂液体封住制冷系统即可正常工作，但已经有几位同事向我提出，实际上加装贮液罐后制冷系统的充注量明显增加，已经远高于高压贮液罐的出口时制冷系统才能正常工作），所以如何计算带有贮液罐的系统请大家在实践中摸索。
空调氟利昂加注量标准
空调氟利昂加注量标准
空调氟利昂加注量标准通常是按照空调的制冷量和制热量来确定的。
一般来说，空调的氟利昂加注量应该在每吨制冷量或制热量的范围内，具体参考下表：
空调制冷量/制热量氟利昂加注量标准
≤5.3千瓦0.6千克
5.3-10.5千瓦 1.0千克
10.5-15.7千瓦 1.5千克
15.7-31.4千瓦 2.3千克
31.4-47.1千瓦 3.5千克
47.1-63.3千瓦 4.0千克
63.3-94.0千瓦 5.5千克
94.0千瓦及以上 6.0千克
需要说明的是，由于不同地区和国家的标准可能会有所不同，因此实际情况以当地政策和规定为准。
同时，在加注氟利昂时，需要严格遵守相关的安全操作规程，以避免可能的安全事故和环境污染。
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空调器制冷剂最佳充注量确定
每一种空调器的设计都存在着如何确定制冷剂充注量的问题，特别是在采用毛细管作节流装置的空调器中，由于毛细管的调节能力较热力膨胀阀差，充注量的变化对其性能影响更大。
目前这方面的研究较少，缺少成熟的理论计算方法，各生产厂家只好采取试验手段，依据经验估计值进行多次试验，以最终确定最佳充注量。
这种重复的工作不仅费钱，也费时费力。
为了使确定最佳充注量变得简单可行，本文在系统稳态性能模拟的基础上，对分体式空调器的最佳充注量进行了计算，并提出了确定系统最佳充注量的原则：当空调器的结构尺寸和工作条件一定，制冷量达到设计要求时，系统的能效比最大。
此时，空调器及各部件处于最佳工作状态。
本人曾对ＫＦＲ－３２ＧＷ／Ｈ分体挂壁式空调器反复做试验，理论计算和试验结果很吻合。
1充注量计算
制冷剂在制冷系统中的状态可分为单相和两相两种，这两部分的制冷剂质量计算应分别考虑。
1.1单相区质量计算
单相区制冷剂密度计算较为简单，处于单相区的各部分制冷
剂质量可通过积分计算。
（１）
式中ｍ１为制冷剂质量，ｋｇ；ρ为密度，ｋｇ／ｍ３；Ｖ为容积，ｍ３；Pv为压力，Ｐａ；Ｔv为制冷剂温度，Ｋ。
单相区制冷剂主要存在于蒸发器过热区、冷凝器过冷区、连接管路、压缩机壳体内、过滤器和润滑油中，故单相区制冷剂质量为：
（２）
式（２）中各参数的下标含义为：ｆｉｌｔ过滤器，ｐｉｐｅ管路，ｏｉｌ润滑油，ｃｏｍ压缩机，Ｖ单相区容积。
考虑到压缩机、过滤器、接管内制冷剂温度变化不大，故式（２）中采用平均温度来计算密度。
润滑油中溶解的制冷剂量，可根据油质量及制冷剂的溶解度
进行计算。
1.2两相区质量的计算
充注量计算的难点在于两相区中制冷剂量的确定，其关键是两相区空泡系数的计算。
在两相区空泡系数修正模型的研究和验证方面，不少学者已经做了大量工作。
笔者在此基础上，结合空调器的实际工作条件，在稳态工况下，假设换热器两相区单位面积热负荷一定，选用Ｈｕｇｈｍａｒｋ模型计算两相区的制冷剂量。
其数学表达式为：
（３）
式中α为空泡系数，ｘ为干度，β、ｋＨ为系数，其中ｋＨ＝ｆ（ｚ）具体见表１。
（４）
式中Ｇ为质量流速，ｋｇ／（ｍ２·ｓ）；μ为粘度，Ｐａ·Ｓ；Ｄｉ为管内径，ｍ。
此模型系数计算中包括α，所以在计算α时必须经过迭代，计算量较大。
两相区中制冷剂量ｍ２：
（５）
式中ｌｓ为两相区长度，ｍ；ｌ为制冷剂管长，ｍ。
制冷剂的总充注量ｍ为各部分充注量之和：
m=m1+m2（６）
2充注量对空调器性能的影响及试验结果
不同的制冷剂充注量对空调器性能的影响是不一样的。
笔者对ＫＦＲ－３２ＧＷ／Ｈ分体挂壁式空调器在不同的充注量下进行了计算和试验。
理论计算和试验结果见表２。
试验条件：室外环境温度：３５±０．５℃；湿球温度：１９．５±０．３℃；室内于球温度：２７±０．５℃；毛细管规格：长４５０ｍｍ＼内径Ｘ１．４ｍｍ。
为了验证模型，研究各参数的变化，测定了空调器的稳态参数。
借助于稳态计算的结果，沿制冷剂流动方向布置了１４对热电偶和两块压力表，测出了各部件进出口参数的变化情况。
循环过程测点布置见图１。
制冷剂充注量采用电子秤测定，其量程最大为６ｋｇ，准确度为±２ｇ。
加液口与制冷剂钢瓶采用塑料软管连接，当管中为气体时进行测量。
不同充注量下，系统各参数的理论计算和试验结果见图2～7。
随着充注量的增加：
①冷凝压力和蒸发压力均增加（见图２）；
②压缩机吸气温度降低，当降到蒸发器出口为饱和或两相状态时，压缩机吸气温度不再下降。
由图３可以看出：当制冷剂充注量为６９０ｇ时，蒸发器出口没有过热度，此时蒸发器的利用效率最高；
③由于压缩机的吸气温度下降，而压比变化不大，压缩机的排气温度下降，这样有利于压缩机的工作稳定（参见图４）；
④在６９０ｇ以下时，随着充注量的增加，制冷量增加很快，而当大于６９０ｇ后，制冷量增加不多。
这主要是由于充注量达７４０ｇ时，蒸发器出口为两相区，冷量没有充分发挥出来，而压缩机的输入功率随着充注量的增加而增大（图５）。
从图６可以看出：能效比有一个明显的峰值，即在６９０ｇ时能效比最大；而当充注量大或小于这个值时，能效比均下降，这主要是由于充注量较低时蒸发器出口的过热度较大，传热面积没有充分利用，因此，制冷量下降较大，此时压缩机的输入功率减少并不多。
而当充注量较大时，蒸发器出口为两相区，冷量没有充分发挥出来，此时输入功率增加，冷量变化不明显，因此能效比下降。
试验和计算表明：在最佳充注量附近，空调器的能效比最大，且制冷量也较高。
从图３可以看出：此时蒸发器的出口基本为饱和状态，面积得到充分利用。
在实测中，冷凝器的出口没有测得过冷度，这是由于工艺结构和测量仪表精度上的原因所致，此时冷凝器的传热面积也得到充分利用。
理论计算最佳充注量为６８５ｇ，与实际值很接近。
3影响系统总充注量的因素
3.1制冷剂流道总内容积
通常，流道内容积越大，制冷剂的充注量也应越多。
系统中液管的长度对总充注量的影响较大。
3.2装置运行所处的工况
当空调器运行所处的工况变化时，它所要求的系统充注量不同。
3.3毛细管尺寸
毛细管的长度对系统的最佳充注量有一定影响，不同的毛细管长度会改变制冷剂的循环量和空调器所处的工作状态。
通过计算和对试件ＫＦＲ－３２ＧＷ／Ｈ分体挂壁式空调器试验，当毛细管长度增加到４５０ｍｍ时，制冷剂的最佳充注量为６９０ｇ。
3.4润滑油量
制冷剂在润滑油中有一定的溶解度，油中所溶解的制冷剂量随着温度和油量而改变，所以在确定总充注量时应考虑这一部分制冷剂量。
4结论
①本文采用Ｈｕｇｈｍａｒｋ模型计算家用空调器两相区制冷剂量是可行的，它是整机充注量计算的关键。
②当制冷量达到要求时，以能效比最大来确定空调器的最佳充注量是可行的。