制冷仿真軟件綜述

1、1Coolfairy-空調(diào)設(shè)計計算軟件2內(nèi)容目錄u功能介紹3u軟件的功能4u空調(diào)設(shè)計思路6u壓縮機模塊7u簡單循環(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)計算31u毛細管模塊32u熱力膨脹閥模塊34u制冷負荷估計35u制熱負荷估計39u預(yù)冷預(yù)熱估計41u報表打印輸出42u應(yīng)用計算器（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功能介紹對采用風冷的空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計和選型，尤其針對四大部件（壓縮機，冷凝器，蒸發(fā)器和節(jié)流裝置）。本軟件根據(jù)當前車用空調(diào)和小型商用空調(diào)系統(tǒng)的特點，本著加快企業(yè)新產(chǎn)品的開發(fā)周期，減少開發(fā)成本的目的，采用初步選型（選擇壓縮機，

2、換熱設(shè)備）-軟件仿真計算-更改設(shè)計-軟件仿真計算，直至符合要求的流程來設(shè)計新產(chǎn)品，最后選擇節(jié)流裝置（毛細管，熱力膨脹閥）。由于采用分布參數(shù)計算換熱設(shè)備，保證了較好的精度。本軟件有別于當前大學中流行的復(fù)雜的仿真論文（不適合應(yīng)用），主要著重于企業(yè)，但同時又綜合了仿真的特點，巧妙的使設(shè)計和仿真融為一體。本軟件不僅對采用傳統(tǒng)制冷劑如R22 的空調(diào)系統(tǒng)有著較高的精確度，對當前采用綠色工質(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)對新產(chǎn)品的更新。對車輛，居住房間等進行冷熱負荷和預(yù)冷預(yù)熱計算，以正確匹配空調(diào)設(shè)備。對多種制冷劑如R134a,R22,R407c,R

3、410A等進行物性計算，減少查表的繁瑣工作。也能計算干空氣和濕空氣的各項物性參數(shù)。能直接利用軟件對HVACR 的國際和非國際單位進行換算。此外，可計算混合空氣狀態(tài)。本軟件已在企業(yè)中運用，結(jié)果表明，其減少了大量的盲目試驗任務(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.計算當前多種制冷劑:R22,R407c,R134a,R410A2. 進行負荷估算, 預(yù)冷預(yù)熱和制冷部件及系統(tǒng)仿真計算 （部件計算包括壓縮機， 換熱器，制冷劑管道；系統(tǒng)計算包括簡單循環(huán)，詳細仿真）。5軟件的功能 3.軟件以模塊為基礎(chǔ)，如點擊壓縮機，可輸入壓縮機參

4、數(shù)及檢查輸出結(jié)果如功率，效率。對每個模塊，可進行模擬計算。通過選擇compressor under Model, 輸入所需要的進口蒸發(fā)溫度和過熱度，出口蒸發(fā)溫度（每個模塊的計算要求在此處）6空調(diào)設(shè)計思路空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計思路：房間冷負荷計算模塊：輸入所有的參數(shù)以計算冷量需求。建立壓縮機模塊：根據(jù)冷量需求和制冷劑選取壓縮機，也包括由用戶提出的外形要求進行選型。簡單循環(huán)模塊：輸入設(shè)計蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，冷凝器過冷度，蒸發(fā)器過熱度，以及估計的換熱器壓力損失，運行該模塊，可得到所有的理論制冷劑狀態(tài)點（如壓縮機進出口，換熱器進出口）。冷凝器模塊：輸入冷凝器參數(shù)如排數(shù)，翅片參數(shù)，風機參數(shù)等。運行該模塊（冷凝器

5、入口如流量，飽和溫度，過熱度是簡單循環(huán)模塊計算結(jié)果）。檢查過冷度和冷凝器冷卻能力是否滿足簡單循環(huán)結(jié)果。如不行，應(yīng)調(diào)整如外形，分路數(shù)和風量等。蒸發(fā)器模塊：同冷凝器。檢查出口過熱度和蒸發(fā)器能力。選取節(jié)流裝置（毛細管或膨脹閥）系統(tǒng)計算模塊：系統(tǒng)模擬和分析在上述基礎(chǔ)上，調(diào)整換熱器或壓縮機直到符合要求若節(jié)流裝置為毛細管，利用毛細管模塊來設(shè)計或獲取長度尺寸；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壓縮機模塊1.在主頁面點擊壓縮機，然后在出現(xiàn)的對話框中點擊Edit2.壓縮機參數(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)基于的入口過熱度，過冷度，運行頻率，排量。3。當單擊頁中的按鈕Ca

6、pacity，Power ，可得到圖形，可用來教核數(shù)據(jù)輸入的錯誤。4. 存儲數(shù)據(jù)（Save). 然后檢查擬合誤差。 8壓縮機模塊 5。 擬合誤差表：壓縮機文件名， 最大冷量擬合誤差，最大功率擬合誤差。9壓縮機模塊選擇或輸入壓縮機數(shù)據(jù)：若選擇已存在的壓縮機數(shù)據(jù)，可單擊Load按鈕，出現(xiàn)如下對話框，再進行選擇。注意壓縮機文件的后綴名為 .comp.若第一次輸入某個壓縮機參數(shù)，單擊上頁中的按鈕 Edit, 可輸入壓縮機數(shù)據(jù) ；也可裝入以前存在的其他壓縮機數(shù)據(jù)，再單擊Edit，對其進行修改，再保存數(shù)據(jù)。具體修改編輯和保存過程，見以下步驟:10壓縮機模塊輸入壓縮機數(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)溫度的個數(shù)，然后輸入相應(yīng)的蒸發(fā)溫度11壓縮機模塊輸入壓縮機數(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數(shù)，然后輸入相應(yīng)的冷凝溫度12壓縮機模塊輸入壓縮機數(shù)據(jù)：性能數(shù)據(jù)中的冷量：單擊屬性頁中的Capacity, 可看到前面所輸?shù)睦淠驼舭l(fā)溫度已進入該表。此時輸入對應(yīng)蒸發(fā)和冷凝溫度的冷量。13壓縮機模塊輸入壓縮機數(shù)據(jù)： 性能數(shù)據(jù)中的電機輸入功率：單擊屬性頁中的Power consumption, 可看到前面所輸?shù)睦淠驼舭l(fā)溫度已進入該表。此時輸入對應(yīng)蒸發(fā)和冷凝溫度的功率。14壓縮機模塊輸入壓縮機數(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）15壓縮機模塊輸入壓縮機數(shù)據(jù)：當

8、單擊頁中的按鈕Capacity ，可得到制冷量圖形，可用來校核數(shù)據(jù)輸入的錯誤。正確的冷量曲線應(yīng)連續(xù)且光滑16壓縮機模塊輸入壓縮機數(shù)據(jù)：當單擊頁中的按鈕Power Consumption，可得到功率圖形，可用來校核數(shù)據(jù)輸入的錯誤。正確的功率曲線應(yīng)連續(xù)且光滑17壓縮機模塊輸入壓縮機數(shù)據(jù)：輸入上述壓縮機實驗數(shù)據(jù)下的條件：過熱度，過冷度，運行頻率，排量。當數(shù)據(jù)輸入完畢，可選擇Save按鈕保存所作工作18壓縮機模塊6?；氐綁嚎s機模塊對話框, 可輸入壓縮機數(shù)據(jù) ：實際運行頻率和基于試驗的調(diào)整因子。7。當一個制冷系統(tǒng)有多個壓縮機，可改變實際運行頻率。如2個50Hz的壓縮機，輸入100Hz.19壓縮機模塊 8

9、. 壓縮機計算：在主頁面中選擇compressor under Model, 然后根據(jù)要求點擊壓縮機模塊前后的制冷劑按鈕，輸入進口蒸發(fā)溫度和過熱度，出口蒸發(fā)溫度。9。點擊Eexcute。20壓縮機模塊 10。結(jié)果：點擊壓縮機模塊前后的制冷劑按鈕，可知道壓縮機進出口制冷劑狀態(tài)。點擊這個模塊到打開對話框可檢查功率及運行效率。21簡單循環(huán)模塊選擇Cycle under Model, 按要求輸入壓縮機參數(shù)，點擊Execute, 輸入其他參數(shù)在Cycle input對話框。然后點擊Calculate. 得到結(jié)果如下。也可檢查制冷劑工況通過點擊制冷劑按鈕。如壓縮機出口22冷凝器模塊1.在主頁面點擊冷凝器，

10、然后在出現(xiàn)的對話框中輸入?yún)?shù)2?；谠囼灁?shù)據(jù)輸入修正系數(shù)23冷凝器模塊 3。輸入冷凝風機數(shù)據(jù)：風量是基于標準條件（20C,1atm). 在計算時，這個風量將被轉(zhuǎn)化到實際工況下。24冷凝器模塊4。 輸入分路數(shù)。5. 存儲 (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)驗判斷分路數(shù)設(shè)計是否合理，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.: 每個風機的風量。一般要求冷凝器的迎面風速在1.56m/s 之間。26冷凝器模塊 6. 模塊計算，選擇conder under Model, 按要求輸入：制冷劑入口參數(shù)-飽和溫度，過熱度，流量；空氣入口參數(shù)-壓力，溫度和相對濕度7。點擊Execute.27冷凝器模塊8.結(jié)果：冷凝器-制冷量，壓降，風速，重量；制冷劑出口(SH為負值表示出口過冷)；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

13、熱度，流量；蒸發(fā)器入口飽和溫度；空氣入口參數(shù)-壓力，溫度和相對濕度3。點擊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)驗判斷分路數(shù)設(shè)計是否合理，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.: 每個風機的風量。一般要求蒸發(fā)器

15、的迎面風速在14m/s 之間。30制冷劑管模塊包括排氣管，輸氣管，液管的計算。選擇discharge pipe, suction pipe or liquid pipe under Model, 然后點擊模塊，輸入?yún)?shù)。最后輸入制冷劑入口參數(shù)-飽和溫度，過熱度，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)計算1。輸入壓縮機參數(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冷度，蒸發(fā)器出口過熱度。輸入冷凝器和蒸發(fā)器空氣入口參數(shù)。3。 點擊Execute. 檢

16、查系統(tǒng)結(jié)果。點擊各個模塊到檢查部件的結(jié)果。點擊制冷劑按鈕到檢查部件進出口的狀態(tài)。點擊空氣按鈕到檢查換熱器空氣進出口狀態(tài)。32毛細管模塊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，過熱度，流量以及出口飽和過熱度。2.點擊Execute.33毛細管模塊3。 結(jié)果如下34熱力膨脹閥模塊1。若系統(tǒng)設(shè)計準備采用膨脹閥，則在開始時應(yīng)選擇該項。如圖示。2。系統(tǒng)計算后，會看到如下結(jié)果。根據(jù)這個壓降可選擇膨脹閥。當然，設(shè)計者必須首先根據(jù)情況選擇分配器及毛細管尺寸。這個毛細管尺寸可依據(jù)毛細管模塊計算。最后選擇膨脹閥。35制冷負荷估計1 .

17、選擇Cooling load under Model, 按要求，點擊room模塊在主頁面，2。 輸入制冷對象參數(shù)輸入36制冷負荷估計3 . 制冷對象內(nèi)外條件4。點擊OK 存儲并退出。37制冷負荷估計5. 回到主頁面，點擊Execute. 6。點擊Room模塊。38制冷負荷估計7。結(jié)果39制熱負荷估計1。 同制冷負荷計算操作，選擇Heating load under Model, 按要求，在主頁面點擊Room模塊后，輸入制熱內(nèi)外條件40制熱負荷估計2。檢查結(jié)果41預(yù)冷預(yù)熱估計選擇Precooling under Model, 按要求，在主頁面點擊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)機組計算。由于預(yù)冷下沒有新風輸入，回風相對濕度極低。然后回到主頁面點擊Execute.計算預(yù)熱，同預(yù)冷，選擇Preheating under Model, 按要求輸入預(yù)熱條件。42報表打印輸出報表打印包括中文和英文。以下以英文為例 1. 當選擇菜單中print下的datasheet, 得到如下打印結(jié)果43報表打印輸出2. 當選擇菜單中print下的room load-customer, 得到如下打印結(jié)果44報表打印輸出3. 當選擇菜單中print下的room load-analysis, 得到詳細的計算分析（共四頁，以下略）45報表打印輸出4. 在預(yù)冷計算下，當選擇菜單中print下的pre

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