今天我們以 3HP 家用空調風冷冷凝器的優化設計，來講解下利用 CoilDesigner在換熱器優化設計上的運用；

原 3HP 家用空調風冷冷凝器設計如下：這是筆者幾年前做家用空調研發設計的時候，設計的一套 3HP 風冷冷凝器，圖紙如下：

構參數：換熱管長 806mm，翅片間距 1.8mm，翅片厚度為 0.14mm,2 排 32管，排間距 21.65mm，管間距 25mm；

冷媒側：R410A 制冷劑，冷凝溫度為 50℃；

壓縮機：谷輪 ZP36KSE-TF，

冷凝熱負荷為 10.95KW，制冷劑流量約為 208.6kg/h。

空氣側：進風干球/相對濕度為 35/39.8%；風機選型風速為 3.2m/s；

通過軟件，我們按照圖紙設計換熱器的管排數，尺寸，做流路設計；

輸入進口參數，得到如下的計算結果：

但是實際上，優于我們的冷凝風扇是按照在換熱器的中間位置，所以整個換熱器的迎風面的風速并不是每個地方都是 3.2m/s，我們需要根據實際的風速分布來調整；

關于這個風速分布的模型，我們可以通過實際的測試來記錄每個點的風速，也可以利用 CFD 仿真軟件來進行模擬風速的分布，由于這個是筆者實際設計的東西，當時是做了一個風速分布的實際測試，我們直接導入這些數據到CoilDesigner 中，如下：

導入我們的風速數據，如下操作：

選擇只導入風速數據：

得到如下結果：

我們再點擊運行，得到如下數據：

比之前的換熱量有了一些下降。

我們摳出一些關鍵參數：換熱量，制冷劑充注量，過冷度，價格等參數，做成以下的表格：

這些參數都是換熱器優化時候需要考慮的因素，比如換熱器制冷劑充注量直接影響了這個系統制冷劑的充注量，價格直接就影響了換熱器的成本。

從表格中我們能發現，換熱量比我們需求值大了 1KW 左右；但是過冷度在

13℃了，已經有很大的過冷度，我們可以考慮把換熱器設計中的過冷管路取消

掉；直接當做換熱盤管來用；

重新繪制下流路，由于換熱器最上端和最下端的兩個流路的風速較低，換熱量相對較小一點，所以我們把原先做過冷管路的兩路，分別加在最上端和最下端的流路：

輸入進口參數：

得到最終結果：

再把換熱量，制冷劑充注量，過冷度，價格等參數對比優化前，做成以下的表格：

從上述的數據，我們依然發現過冷度還是有點大；

此時我們也發現每路流路出口的過冷度也很低；

液態制冷劑占據我們換熱器的容積比也在 37%，絕對的偏大很多了。

說明我們的換熱器設計上還是有點偏大；我們考慮把換熱管長縮短到 650mm，看下效果；

熱量＞10.9KW，滿足需求，但是我們的制冷劑充注量減少了 0.6Kg，換熱器的價格降低到了 359.6,成本直接少了 20%左右。這次優化還是很有效果的，達到了預期的目的。

END

作者：制冷仿真探索者

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