制冷剂充注量计算
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。
多联机每米冷媒加注量换算表
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多联机每米冷媒加注量换算表
液管管径R410 R22 6.35 0.023 0.035 9.53 0.06 0.065 12.7 0.12 0.115 15.9 0.18 0.19 19.1 0.27 0.29 22.2 0.38 0.38 25.4 0.52 0.58 28.6 0.68 0.76。
制冷剂充注量计算
风冷冷凝器孔数 风冷冷凝器排数 风冷冷凝器长度 风冷冷凝器容积/m 风冷冷凝器总容积 风冷冷凝器充注量kg
36.000000 2.000000 1.750000 0.000064 0.008047 1.388169 水冷冷凝器充注量kg 1.478953 水冷冷凝器容积 0.005144
汽液分离器容积 0.005000 汽液分离器充注量kg 0.862500
风冷式 4.107437
水冷式 4.198221 2.134836
氟利昂制冷系统充注量百分数： １．蒸发器（热力膨胀阀供液）－容积的２５％。 ２．壳管式冷凝器－容积的１５％。 ３．液管（包括高压液管、回热器液体盘管、冷却器液体盘管）－容积的１００％。 ４．回气管－容积的１５％。 ５．贮液器（高压）－容积的７０％ ６．液分或立式低压循环桶－容积的２０～３０％
汽液分离01432
风冷式 5.037226
水冷式 2.102605
蒸发器孔数 蒸发器排数 蒸发器长度 蒸发器容积/m 蒸发器总容积 蒸发器剂充注量kg
20.000000 4.000000 1.580000 0.000064 0.008073 1.856768
蒸发器孔数 蒸发器排数 蒸发器长度 蒸发器容积/m 蒸发器总容积 蒸发器剂充注量kg
20.000000 4.000000 1.580000 0.000064 0.008073 1.189220
风冷冷凝器孔数 风冷冷凝器排数 风冷冷凝器长度 风冷冷凝器容积/m 风冷冷凝器总容积 风冷冷凝器充注量kg
36.000000 2.000000 1.750000 0.000064 0.008047 3.346574 水冷冷凝器充注量kg 0.411953 水冷冷凝器容积 0.000991
中央空调中1HP等于KW 计算-大卡定义
中央空调中1HP等于KW 计算大卡定义：一、各种制冷量单位的换算关系如下：1. 1kcal／h(大卡／小时)＝1.163W，1W＝0.8598kcal／h；2. 1Btu／h(英热单位／小时)＝0.2931W，1W＝3.412Btu／h；3. 1USRT(美国冷吨)＝3.517kW，1kW＝0.28434USRT；4. 1kcal／h＝3.968Btu／h，1Btu／h＝0.252kcal／h；5. 1USRT＝3024kcal／h，10000kcal／h＝3.3069USRT；6. 1匹＝2.5kW（用于风冷机组），1匹＝3kW（用于水冷机组）说明：1.“匹”用于动力单位时，用Hp(英制匹)或Ps(公制匹)表示，也称“马力”，1Hp(英制匹)＝0.7457kW，1Ps(公制匹)＝0.735kW；2.中小型空调制冷机组的制冷量常用“匹”表示，大型空调制冷机组的制冷量常用“冷吨（美国冷吨）”表示。
二、螺杆机的制冷剂充注计算（公司估算）制冷剂（R22）Kg=（制冷量/3.516）*0.6-----0.8\\\三、空调的制冷量和功率常用：1050KW=300RT（冷吨）。
四、冷媒冲注系数：0.6-0.8。
1KW=860KCal1HP＝1匹＝736瓦-----745.7W=2684.52KJ五、功率是指制冷机为获得制冷量所消耗的能量电功率1KCal是指1Kg水在一个大气压下.以温度+19.5℃加热至+20.5℃时所需的热量。
1BTU是.1磅重的水加热温度上升1华氏度所需的热量为一个英热单位。
冷吨是24小时内将一吨0℃水结为0℃冰所放出的热量六、空调的制冷量和输入电功率必然成正比例关系。
输入的电能，是驱动压缩机运转，同时驱动控制电路以及风机运转所使用的电量。
而制冷量（或者带热泵制热）那么这个冷量（正规的说法是散热能力）是由于制冷剂蒸发（汽化）吸热冷凝（液化）散热过程中带走的热量。
空调匹数原指输入功率，包括压机、风扇电机及电控部分，因不同的品牌其具体的系统及电控设计差异，其输出的制冷量不同，故其制冷量以输出功率算。
冷媒追加量的计算
之间
大距离L3、L4、L5、L6（m）
10
5.管长追加制冷剂量要求：追加总制冷剂量＜4.5Kg（按以下方式计算，如果计算
得到追加制冷剂量超过4.5Kg，应减少联机配管长度。）
以上1～5条要求，配管安装必须全部满足。
追加充注制冷剂（外机自带2.8KgR410A制冷剂） 尽管机组内已充有制冷剂，但需要根据连接管径和管道长度追加充注制冷剂，制冷剂类型为 R410A，追加充注量计算如下： 按照全部液管长度计算 W11（Kg）：（φ9.52液管总长，m）×0.050 W12（Kg）：（φ6.35液管总长，m）×0.025 追加总量=W11+W12
追加。
制冷剂管段
液管
配管尺寸（mm）
气管
室外机到第一分歧管管段，（L1-
9.52
15.88
室内机与其最近的分歧管管段 （L3、L4、L5、L6）
6.35
12.7（除63、71风管机以外室 内机） 15.88（63、71风管
分歧管之间管径
9.52
15.88
EKRV112HR1DT-AK-A EKRV125HR1DT-AK-A
制冷剂管段
室外机到第一分歧管管段，（L1室内机与其最近的分歧管管段 （L3、L4、L5、L6） 分歧管之间管径
液管 9.52
6.35
9.52
配管尺寸（mm） 气管 15.88
12.7（除63、71风管机以外室 内机） 15.88（63、71风管
15.88
EKRV140HR1DT-AK-A
EKRV160HR1DT-AK-A
室外机到最远分歧管配管长度L1-L6（m）
50
室内机到分歧管之 室内机与距室外机最近的分歧
空调器制冷剂最佳充注量确定
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。
格力多联机制冷剂冲注计算模板
22 2楼左侧2-2系统
23 GMV-900WM/A2
24
EM系列
25
26
27
28
29 2楼左侧2-3系统
30 GMV-615WM/A2
液管型号 单位
小计
水平
垂直
9.52
米
28.2 23.2
5
6.35
米
9
8
1
管路追加
主机追加（300型*1台）6.7kg
系统合计
12.7
米
16
12
4
9.52
米
18.5
17
4.93 1.1
31
EM系列
32
33
34
35 2楼右侧2-4系统
36 GMV-504WM/A2
37
EM系列
38
39
40
41 2楼右侧2-5系统
42 GMV-785WM/A2
43
EM系列
44
45
46
47
9.52
米
16.8
14
2.8
管路追加
主机追加（615型*1台）14.3kg
系统合计
15.9
米
19
16
1.5
管路追加
主机追加（350型*1台）8.2kg
系统合计
9.52
米
22
18
4
管路追加
主机追加（ 250型*1台）5.0kg
系统合计
19.05
米
36
31
5
15.9
米
14
14
12.7
米
14.5 14.5
9.52
米
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。
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水冷冷凝器容积 水冷冷凝器充注量kg
0.005144
1.478953
水冷式 4.198221
汽液分离器容积 0.005000
汽液分离器充注量kg 0.862500
2.134836
氟利昂制冷系统充 注１量．百蒸分发数器：（热力 膨２胀．阀壳供管液式）冷－凝容器 －３容．积液的管１（５包％括。高 压４液．管回、气回管热－器容液积 的５１．５贮％液。器（高 压６）．－液容分积或的立７式低 压循环桶－容积的
20.000冷凝器排数
1.580000
风冷冷凝器长度
0.000064
风冷冷凝器容积/m
0.008073
风冷冷凝器总容积
1.856768
风冷冷凝器充注量kg
风冷式
4.107437
36.000000 2.000000 1.750000 0.000064 0.008047 1.388169
5.037226
36.000000 2.000000 1.750000 0.000064 0.008047 3.346574
水冷冷凝器容积 水冷冷凝器充注量kg
0.000991
0.411953
水冷式 2.102605
汽液分离器容积 0.002907
汽液分离器充注量kg 0.501432
蒸发器孔数 蒸发器排数 蒸发器长度 蒸发器容积/m 蒸发器总容积 蒸发器剂充注量kg
蒸发器孔数 蒸发器排数 蒸发器长度 蒸发器容积/m 蒸发器总容积 蒸发器剂充注量kg
制冷剂充注量计算公式
20.000000
风冷冷凝器孔数
4.000000
风冷冷凝器排数
1.580000
风冷冷凝器长度
0.000064
风冷冷凝器容积/m
0.008073
风冷冷凝器总容积
1.189220
风冷冷凝器充注量kg
风冷式