今天我们以 3HP 家用空调风冷冷凝器的优化设计，来讲解下利用 CoilDesigner在换热器优化设计上的运用；

原 3HP 家用空调风冷冷凝器设计如下：这是笔者几年前做家用空调研发设计的时候，设计的一套 3HP 风冷冷凝器，图纸如下：

构参数：换热管长 806mm，翅片间距 1.8mm，翅片厚度为 0.14mm,2 排 32管，排间距 21.65mm，管间距 25mm；

冷媒侧：R410A 制冷剂，冷凝温度为 50℃；

压缩机：谷轮 ZP36KSE-TF，

冷凝热负荷为 10.95KW，制冷剂流量约为 208.6kg/h。

空气侧：进风干球/相对湿度为 35/39.8%；风机选型风速为 3.2m/s；

通过软件，我们按照图纸设计换热器的管排数，尺寸，做流路设计；

输入进口参数，得到如下的计算结果：

但是实际上，优于我们的冷凝风扇是按照在换热器的中间位置，所以整个换热器的迎风面的风速并不是每个地方都是 3.2m/s，我们需要根据实际的风速分布来调整；

关于这个风速分布的模型，我们可以通过实际的测试来记录每个点的风速，也可以利用 CFD 仿真软件来进行模拟风速的分布，由于这个是笔者实际设计的东西，当时是做了一个风速分布的实际测试，我们直接导入这些数据到CoilDesigner 中，如下：

导入我们的风速数据，如下操作：

选择只导入风速数据：

得到如下结果：

我们再点击运行，得到如下数据：

比之前的换热量有了一些下降。

我们抠出一些关键参数：换热量，制冷剂充注量，过冷度，价格等参数，做成以下的表格：

这些参数都是换热器优化时候需要考虑的因素，比如换热器制冷剂充注量直接影响了这个系统制冷剂的充注量，价格直接就影响了换热器的成本。

从表格中我们能发现，换热量比我们需求值大了 1KW 左右；但是过冷度在

13℃了，已经有很大的过冷度，我们可以考虑把换热器设计中的过冷管路取消

掉；直接当做换热盘管来用；

重新绘制下流路，由于换热器最上端和最下端的两个流路的风速较低，换热量相对较小一点，所以我们把原先做过冷管路的两路，分别加在最上端和最下端的流路：

输入进口参数：

得到最终结果：

再把换热量，制冷剂充注量，过冷度，价格等参数对比优化前，做成以下的表格：

从上述的数据，我们依然发现过冷度还是有点大；

此时我们也发现每路流路出口的过冷度也很低；

液态制冷剂占据我们换热器的容积比也在 37%，绝对的偏大很多了。

说明我们的换热器设计上还是有点偏大；我们考虑把换热管长缩短到 650mm，看下效果；

热量＞10.9KW，满足需求，但是我们的制冷剂充注量减少了 0.6Kg，换热器的价格降低到了 359.6,成本直接少了 20%左右。这次优化还是很有效果的，达到了预期的目的。

END

作者：制冷仿真探索者

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