1對R410A應用在小型家用空調和熱泵上的節能性、經(jīng)濟性上的研究和認識尚未全面深入，因此本文擬通過(guò)對一組R410A與R22空調器的比較分析，來(lái)對R410A空調器的制冷量和能效比、全年運行耗電量、環(huán)境性能以及生產(chǎn)成本做一些初步探討。

　　2R410A與R22的熱力性能比較

　　R410A的運行壓力比R22高出約60，但其單位容積制冷量則比R22高出約40;與R22相比，R410A空調器可采用較小排氣量的壓縮機，壓縮機殼體則需加厚;加厚的殼體有利于降低壓縮機運行噪聲，R410A壓縮機的運行噪聲比相應的R22壓縮機可明顯降低24dB.

　　以R22在質(zhì)流密度200kg(sm2)下的蒸發(fā)器每m管長(cháng)壓降為例，為了產(chǎn)生相同的壓降，R410A的質(zhì)流密度則允許增大至280kg(sm2);由于R410A的工作壓力較高，為了產(chǎn)生相同的溫降，R410A的壓降需比R22高出約50，因此R410A在質(zhì)流密度340kg(sm2)下由于壓力損失所產(chǎn)生的溫降才與R22在質(zhì)流密度200kg(sm2)下時(shí)相同。R410A在相同質(zhì)流密度200kg(sm2)下的蒸發(fā)傳熱系數比R22高出約55;在等同壓降下，R410A的蒸發(fā)傳熱系數則高出90，而在等同溫降下，則高出115.盡管在相同質(zhì)流密度下R410A的冷凝傳熱系數僅比R22高出15，但在等同壓降和溫降下，R410A的冷凝傳熱系數則分別比R22高出35和65.因此在開(kāi)發(fā)R410A空調器時(shí)，換熱器及聯(lián)接管的管徑可以更小，同時(shí)由于換熱效果得到加強，故與R22相比R410A的換熱器尺寸可以相對減少，以便節約材料，如果保持R410A換熱器尺寸不變，則可提高系統能效。

　　3R410A與R22空調的系統性能比較

　　影響家用空調的系統性能(即制冷量和運行能效)的因素很多，如制冷劑性質(zhì)、壓縮機效率、換熱器型式(包括其尺寸大小、換熱面積大小、銅管及翅片型式、流程設計)、毛細管尺寸、風(fēng)量、風(fēng)機及電控部件耗功等等。其中，制冷劑的選用對系統的性能會(huì )產(chǎn)生重要的影響，空調器的各部件會(huì )根據制冷劑的不同做相應的調整，進(jìn)行針對性的設計開(kāi)發(fā)。為了考察R410A的節能性，在此利用家用空調設計開(kāi)發(fā)軟件GenesymTM開(kāi)發(fā)了4臺空調樣機，其中一臺為R22空調，另外3臺為R410A空調，該空調設計開(kāi)發(fā)軟件GenesymTM已通過(guò)充分的實(shí)驗驗證，精度達到5以?xún)?。為了確?？照{樣機的可比性，其中3臺空調樣機的設計制冷量為3500W，R22和R410A壓縮機本身的效率COP在額定工況下分別為306和295，兩者之差為37，實(shí)際上在相近的生產(chǎn)工藝和技術(shù)水平下，由于R410A運行壓力較高等原因，通常R410A壓縮機的效率會(huì )比R22壓縮機低3左右。

　　R22空調樣機R22-Optd是已通過(guò)性能成本優(yōu)化的集中空調器，將其作為比較的基準，其室內機采用7mm的內螺紋管，室外機采用952mm的內螺紋管，每排管數為22，盤(pán)管高度為559mm.3臺R410A空調樣機均采用了與R22空調樣機相同的室內機，室外機均采用7mm的內螺紋管。其中R410A-Comt是一種緊湊式空調樣機，其室外機盤(pán)管每排管數為22，盤(pán)管高度為462mm，是R22-Optd盤(pán)管高度的82，因此可實(shí)現室外機的小型化;空調樣機R410A-Optd的整體尺寸大小與R22-Optd相同，室外機盤(pán)管每排管數為26，盤(pán)管高度為546mm，與R22-Optd的盤(pán)管高度相近;R410A-High為一種高效的R410A空調器，其室外機盤(pán)管高度是R22-Optd的120.對3臺R410A空調器的室外機盤(pán)管流程型式進(jìn)行了針對性的改進(jìn)優(yōu)化，這4臺空調樣機的換熱器規格參數如所示。

　　4結論

　　R410A作為一種可以長(cháng)期替代R22的綠色環(huán)保制冷劑，它不消耗臭氧層，而且有著(zhù)優(yōu)良的熱傳遞與流動(dòng)特性。為了考查R410A對空調器各類(lèi)性能包括其系統性能如制冷量和能效比、全年運行耗電量、環(huán)境性能以及生產(chǎn)成本的影響，本文開(kāi)發(fā)了4臺具有可比性的R22與R410A分體式家用空調樣機并進(jìn)行比較研究。其中1臺為經(jīng)過(guò)成本性能優(yōu)化的R22空調樣機，另外3臺為R410A空調樣機，其中1臺優(yōu)化的R410A空調樣機的整機尺寸大小與R22空調樣機相同，1臺R410A空調樣機為小型緊湊式的機型，另外1臺則為高效的R410A空調樣機。為了確?？照{樣機的可比性，采用了相同的經(jīng)過(guò)優(yōu)化設計的室內機或蒸發(fā)器盤(pán)管，分別選用了具有典型代表性的R22與R410A壓縮機，室外機或冷凝器盤(pán)管針對各自的制冷劑特性進(jìn)行過(guò)優(yōu)化設計。通過(guò)對4臺R22與R410A空調樣機進(jìn)行比較分析，可以得出以下結論：1)由于與R22相比，R410A有著(zhù)顯著(zhù)優(yōu)勢的流動(dòng)特性，并且運行壓力和單位容積制冷量都比較高，管內制冷劑的壓降及壓力損失對性能的影響較小，因此換熱器銅管可以采用更小的管徑，有助于節約原材料，減小換熱器尺寸。壓縮機可采用較小的排氣量以及加厚的殼體，加厚的殼體則有利于降低壓縮機運行噪聲。2)與R22相比，R410A的傳熱系數高，具有優(yōu)良的熱傳遞和流動(dòng)特性，有利于提高空調的運行效率。在4臺空調樣機中，整機尺寸大小相同的R410A空調比R22空調的能效比高出約3，高效的R410A空調比R22空調的能效比可高出約12.此外通過(guò)對系統性能的分析，發(fā)現R410A空調隨著(zhù)室外環(huán)境溫度的下降，節能效果更加明顯，因此當R410A應用在家用熱泵式空調中，在能效方面的優(yōu)勢將更加突出。