制冷仿真软件综述

1、1Coolfairy-空调设计计算软件2内容目录u功能介绍3u软件的功能4u空调设计思路6u压缩机模块7u简单循环模块21u冷凝器模块22u蒸发器模块28u制冷剂管模块30u系统计算31u毛细管模块32u热力膨胀阀模块34u制冷负荷估计35u制热负荷估计39u预冷预热估计41u报表打印输出42u应用计算器（制冷剂物性，湿空气物性，混合空气，单位转换）47u换热器管路连接533功能介绍对采用风冷的空调系统进行设计和选型，尤其针对四大部件（压缩机，冷凝器，蒸发器和节流装置）。本软件根据当前车用空调和小型商用空调系统的特点，本着加快企业新产品的开发周期，减少开发成本的目的，采用初步选型（选择压缩机，

2、换热设备）-软件仿真计算-更改设计-软件仿真计算，直至符合要求的流程来设计新产品，最后选择节流装置（毛细管，热力膨胀阀）。由于采用分布参数计算换热设备，保证了较好的精度。本软件有别于当前大学中流行的复杂的仿真论文（不适合应用），主要着重于企业，但同时又综合了仿真的特点，巧妙的使设计和仿真融为一体。本软件不仅对采用传统制冷剂如R22 的空调系统有着较高的精确度，对当前采用绿色工质如R134a, R407c, R410A的制冷系统同样有较高的精确性，如此，将大大加快企业对新产品的更新。对车辆，居住房间等进行冷热负荷和预冷预热计算，以正确匹配空调设备。对多种制冷剂如R134a,R22,R407c,R

3、410A等进行物性计算，减少查表的繁琐工作。也能计算干空气和湿空气的各项物性参数。能直接利用软件对HVACR 的国际和非国际单位进行换算。此外，可计算混合空气状态。本软件已在企业中运用，结果表明，其减少了大量的盲目试验任务，降低了成本，是制冷工程师不可缺少的工具。本软件愿为您量身定做，提高您的企业形象，提高您的生产效率。4软件的功能 1.计算当前多种制冷剂:R22,R407c,R134a,R410A2. 进行负荷估算, 预冷预热和制冷部件及系统仿真计算 （部件计算包括压缩机， 换热器，制冷剂管道；系统计算包括简单循环，详细仿真）。5软件的功能 3.软件以模块为基础，如点击压缩机，可输入压缩机参

4、数及检查输出结果如功率，效率。对每个模块，可进行模拟计算。通过选择compressor under Model, 输入所需要的进口蒸发温度和过热度，出口蒸发温度（每个模块的计算要求在此处）6空调设计思路空调系统的设计思路：房间冷负荷计算模块：输入所有的参数以计算冷量需求。建立压缩机模块：根据冷量需求和制冷剂选取压缩机，也包括由用户提出的外形要求进行选型。简单循环模块：输入设计蒸发温度和冷凝温度，冷凝器过冷度，蒸发器过热度，以及估计的换热器压力损失，运行该模块，可得到所有的理论制冷剂状态点（如压缩机进出口，换热器进出口）。冷凝器模块：输入冷凝器参数如排数，翅片参数，风机参数等。运行该模块（冷凝器

5、入口如流量，饱和温度，过热度是简单循环模块计算结果）。检查过冷度和冷凝器冷却能力是否满足简单循环结果。如不行，应调整如外形，分路数和风量等。蒸发器模块：同冷凝器。检查出口过热度和蒸发器能力。选取节流装置（毛细管或膨胀阀）系统计算模块：系统模拟和分析在上述基础上，调整换热器或压缩机直到符合要求若节流装置为毛细管，利用毛细管模块来设计或获取长度尺寸；若节流装置为膨胀阀，根据压差，蒸发温度及冷量要求选型7压缩机模块1.在主页面点击压缩机，然后在出现的对话框中点击Edit2.压缩机参数输入（蒸发温度，冷凝温度，制冷量，输入功率）以及数据基于的入口过热度，过冷度，运行频率，排量。3。当单击页中的按钮Ca

6、pacity，Power ，可得到图形，可用来教核数据输入的错误。4. 存储数据（Save). 然后检查拟合误差。 8压缩机模块 5。 拟合误差表：压缩机文件名， 最大冷量拟合误差，最大功率拟合误差。9压缩机模块选择或输入压缩机数据：若选择已存在的压缩机数据，可单击Load按钮，出现如下对话框，再进行选择。注意压缩机文件的后缀名为 .comp.若第一次输入某个压缩机参数，单击上页中的按钮 Edit, 可输入压缩机数据 ；也可装入以前存在的其他压缩机数据，再单击Edit，对其进行修改，再保存数据。具体修改编辑和保存过程，见以下步骤:10压缩机模块输入压缩机数据： 性能数据中的蒸发温度: 首先选取

7、所需的蒸发温度的个数，然后输入相应的蒸发温度11压缩机模块输入压缩机数据：性能数据中的冷凝温度: 首先选取所需的冷凝温度的个数，然后输入相应的冷凝温度12压缩机模块输入压缩机数据：性能数据中的冷量：单击属性页中的Capacity, 可看到前面所输的冷凝和蒸发温度已进入该表。此时输入对应蒸发和冷凝温度的冷量。13压缩机模块输入压缩机数据： 性能数据中的电机输入功率：单击属性页中的Power consumption, 可看到前面所输的冷凝和蒸发温度已进入该表。此时输入对应蒸发和冷凝温度的功率。14压缩机模块输入压缩机数据：性能数据中的输入电流 （不参与空调系统设计）15压缩机模块输入压缩机数据：当

8、单击页中的按钮Capacity ，可得到制冷量图形，可用来校核数据输入的错误。正确的冷量曲线应连续且光滑16压缩机模块输入压缩机数据：当单击页中的按钮Power Consumption，可得到功率图形，可用来校核数据输入的错误。正确的功率曲线应连续且光滑17压缩机模块输入压缩机数据：输入上述压缩机实验数据下的条件：过热度，过冷度，运行频率，排量。当数据输入完毕，可选择Save按钮保存所作工作18压缩机模块6。回到压缩机模块对话框, 可输入压缩机数据 ：实际运行频率和基于试验的调整因子。7。当一个制冷系统有多个压缩机，可改变实际运行频率。如2个50Hz的压缩机，输入100Hz.19压缩机模块 8

9、. 压缩机计算：在主页面中选择compressor under Model, 然后根据要求点击压缩机模块前后的制冷剂按钮，输入进口蒸发温度和过热度，出口蒸发温度。9。点击Eexcute。20压缩机模块 10。结果：点击压缩机模块前后的制冷剂按钮，可知道压缩机进出口制冷剂状态。点击这个模块到打开对话框可检查功率及运行效率。21简单循环模块选择Cycle under Model, 按要求输入压缩机参数，点击Execute, 输入其他参数在Cycle input对话框。然后点击Calculate. 得到结果如下。也可检查制冷剂工况通过点击制冷剂按钮。如压缩机出口22冷凝器模块1.在主页面点击冷凝器，

10、然后在出现的对话框中输入参数2。基于试验数据输入修正系数23冷凝器模块 3。输入冷凝风机数据：风量是基于标准条件（20C,1atm). 在计算时，这个风量将被转化到实际工况下。24冷凝器模块4。 输入分路数。5. 存储 (Save)25冷凝器模块*冷凝器结构参数输入的含义*No. of identical condenser: 输入冷凝器的数量。此处要求冷凝器是等同的。tube pitch above another: 任意两根管子在高度方向的垂直间距tube pitch in air flow: 任意两根管子在气流方向的间距fin pitch:翅片间距fin thickness: 翅片厚度a

11、ligned /0 staggered /1: 管子是叉排（1）还是顺排（0）No. of circuits per HX: 分路数，也即流程数. 由总的流量可得到每根管路的流量，程序将由此据经验判断分路数设计是否合理，并给出提示。outside tube diameter: 膨胀后的管子外径Inside tube diameter:膨胀后的管子内径No. of tube rows in depth: 管子在深度方向（空气流方向）的排数No. of tubes in deep #1:第一排迎面管数finned length: 翅片长度Inner fin: 内螺纹管(单螺纹）Material:

12、材料.一般使用铜或铝制作翅片Std air flow rate per fan.: 每个风机的风量。一般要求冷凝器的迎面风速在1.56m/s 之间。26冷凝器模块 6. 模块计算，选择conder under Model, 按要求输入：制冷剂入口参数-饱和温度，过热度，流量；空气入口参数-压力，温度和相对湿度7。点击Execute.27冷凝器模块8.结果：冷凝器-制冷量，压降，风速，重量；制冷剂出口(SH为负值表示出口过冷)；空气出口28蒸发器模块1。蒸发器结构参数的输入是和冷凝器相同2。模块计算：选择evaporator under Model,按要求输入：膨胀阀制冷剂入口参数-饱和温度，过

13、热度，流量；蒸发器入口饱和温度；空气入口参数-压力，温度和相对湿度3。点击Execute.4.结果:和冷凝器相同操作。 29蒸发器模块*蒸发器结构参数输入的含义*No. of identical condenser:输入蒸发器的数量。此处要求蒸发器是等同的。tube pitch above another: 任意两根管子在高度方向的垂直间距tube pitch in air flow: 任意两根管子在气流方向的间距fin pitch:翅片间距fin thickness: 翅片厚度aligned /0 staggered /1: 管子是叉排（1）还是顺排（0）No. of circuits pe

14、r HX: 分路数，也即流程数. 由总的流量可得到每根管路的流量，程序将由此据经验判断分路数设计是否合理，并给出提示。outside tube diameter: 膨胀后的管子外径Inside tube diameter:膨胀后的管子内径No. of tube rows in depth: 管子在深度方向（空气流方向）的排数No. of tubes in deep #1:第一排迎面管数finned length: 翅片长度Inner fin: 内螺纹管(单螺纹）Material: 材料.一般使用铜或铝制作翅片Std air flow rate per fan.: 每个风机的风量。一般要求蒸发器

15、的迎面风速在14m/s 之间。30制冷剂管模块包括排气管，输气管，液管的计算。选择discharge pipe, suction pipe or liquid pipe under Model, 然后点击模块，输入参数。最后输入制冷剂入口参数-饱和温度，过热度，流量。按Execute 到执行。以液管为例：参数输入；制冷剂入口；结果；合理性检查31系统计算1。输入压缩机参数，冷凝器参数， 蒸发器参数，以及管路参数。装入制冷剂。2。选择Cooling system under Model, 按要求输入冷凝器出口过冷度，蒸发器出口过热度。输入冷凝器和蒸发器空气入口参数。3。 点击Execute. 检

16、查系统结果。点击各个模块到检查部件的结果。点击制冷剂按钮到检查部件进出口的状态。点击空气按钮到检查换热器空气进出口状态。32毛细管模块1.选择capillary under Model, 按要求输入结构参数如数量，管径，调整因子；输入入口制冷剂饱和温度，过热度，流量以及出口饱和过热度。2.点击Execute.33毛细管模块3。 结果如下34热力膨胀阀模块1。若系统设计准备采用膨胀阀，则在开始时应选择该项。如图示。2。系统计算后，会看到如下结果。根据这个压降可选择膨胀阀。当然，设计者必须首先根据情况选择分配器及毛细管尺寸。这个毛细管尺寸可依据毛细管模块计算。最后选择膨胀阀。35制冷负荷估计1 .

17、选择Cooling load under Model, 按要求，点击room模块在主页面，2。 输入制冷对象参数输入36制冷负荷估计3 . 制冷对象内外条件4。点击OK 存储并退出。37制冷负荷估计5. 回到主页面，点击Execute. 6。点击Room模块。38制冷负荷估计7。结果39制热负荷估计1。 同制冷负荷计算操作，选择Heating load under Model, 按要求，在主页面点击Room模块后，输入制热内外条件40制热负荷估计2。检查结果41预冷预热估计选择Precooling under Model, 按要求，在主页面点击Room模块后，输入预冷条件如下。冷量输入应基于系

18、统机组计算。由于预冷下没有新风输入，回风相对湿度极低。然后回到主页面点击Execute.计算预热，同预冷，选择Preheating under Model, 按要求输入预热条件。42报表打印输出报表打印包括中文和英文。以下以英文为例 1. 当选择菜单中print下的datasheet, 得到如下打印结果43报表打印输出2. 当选择菜单中print下的room load-customer, 得到如下打印结果44报表打印输出3. 当选择菜单中print下的room load-analysis, 得到详细的计算分析（共四页，以下略）45报表打印输出4. 在预冷计算下，当选择菜单中print下的pre

19、cool/preheat(E), 得到如下46报表打印输出5.在预热计算下，当选择菜单中print下的precool/preheat(E), 得到如下47应用计算器1.制冷剂物性计算器：在菜单项application 下选择RefCalculator 1.1 选择制冷剂， 已知温度计算饱和状态48应用计算器1.制冷剂物性计算器：在菜单项application 下选择RefCalculator 1.2 选择制冷剂， 已知压力计算饱和状态1.3 选择制冷剂，已知压力和温度计算过热状态49应用计算器2. 干空气和湿空气物性计算器：在菜单项application 下选择AirfCalculator 2.1 选择dry air ,计算干空气50应用计算器2. 干空气和湿空气物性计算器：在菜单项application 下选择AirfCalculato