根據(jù)理論分析和試驗(yàn)證明，充灌量對空調(diào)器性能的影響很大，在不同工況下都存在著與之對應(yīng)的一個充灌量使系統(tǒng)的制冷量，能效比最高，稱這一充灌量為最佳充灌量。充灌量相對最佳充灌量減少5%，季節(jié)能效比下降6.1%;相對增加5%，季節(jié)能效比下降4.7%。
圖1-2(a)是典型的熱泵型空調(diào)器制冷系統(tǒng)的原理圖。由于毛細(xì)管對流量的調(diào)節(jié)范圍小，難以適應(yīng)工況變化對流量的要求。因此，當(dāng)充灌量超過或少于系統(tǒng)在特定工況的最佳需要時，可能會出現(xiàn)過熱度減小，或冷凝器非正常積液過多，換熱面積減少，內(nèi)部的壓力、奪比增加，導(dǎo)致系統(tǒng)的制冷量(制熱量)和COP下降。
熱泵型空調(diào)器冬天制熱夏天制冷，其工況的變化范圍大，很難選擇一個充灌量使之既滿足制冷的需要，又滿足制熱的要求。往往是兼顧制冷和制熱的需要選取兩器的大小和充灌量，.這必然使系統(tǒng)難以充分發(fā)揮其作用，必然存在因?yàn)楣r變化而使充灌量相對增加或減少的問題，對充灌量較多的改進(jìn)措施是在膨脹閥前面加高壓儲液器以減少冷凝器中的積液量。但是，隨季節(jié)的變化空調(diào)器換熱器的功能是互換的，要實(shí)現(xiàn)制冷、制熱時都能避免冷凝器中積液帶來的麻煩，需要在節(jié)流裝置和兩換熱器之間各裝一個儲液器。這樣不僅使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，還會使體積增大;其次，串接儲液器等效地增加了管路的長度和阻力。另外，不可避免地存在停機(jī)時工質(zhì)回流蒸發(fā)器引起的損失，這些都不利于COP的進(jìn)一步提高。對充灌量較少的問題，除了重新加注別無他法。為此，提出了如圖1-2(b)所示的系統(tǒng)改進(jìn)方面的問題。為便于比較，典型系統(tǒng)用GR表示，改進(jìn)后的系統(tǒng)用NR表示。
實(shí)踐表明，NR只在GR中的毛細(xì)管上并聯(lián)在了由電子膨脹閥T1,T2和儲液器組成的支路，而其它部件完全相同，這樣，NR內(nèi)部的工質(zhì)可以有兩條循環(huán)通路，其一是1-2-3-4-1，為正常的制冷循環(huán)，其二是1-2-5-6-7-4-1，為制冷循環(huán)工質(zhì)量的動態(tài)控制回路。在兩個循環(huán)的工況及其變化完全相同的條件下，GR的COP將隨充灌量的變化和工況的變化而變化。而NR中的儲液器卻能在T1,T2開度的控制下，根據(jù)負(fù)荷變化在實(shí)施過熱度控制的同時，適量地儲存制冷劑液體。為保證系統(tǒng)在任何工況時都有最佳的工質(zhì)循環(huán)量或準(zhǔn)最佳的工質(zhì)循環(huán)量，排除了冷凝器中的非正常積液，一能降低冷凝壓力;二能充分利用換熱器的換熱面積，從而提高兩器及壓縮機(jī)效率，克服充灌量系統(tǒng)或充灌量多的系統(tǒng)在工況惡化時而產(chǎn)生的不良結(jié)果，使系統(tǒng)的性能只隨工況發(fā)生變化，避免了因充灌量過多的因素COP下降的問題。同時，適當(dāng)選擇儲液器的容積(1/3…1/2)并以系統(tǒng)運(yùn)行所需最大充灌量進(jìn)入允注，就可避免充灌量因工況變化相對不足的問題，實(shí)現(xiàn)較GR高效節(jié)電的目的。另外，由于停機(jī)時儲液器封存了一定量的制冷劑使系統(tǒng)內(nèi)部的平衡壓力減小，這對于防止工質(zhì)的泄漏，延長空調(diào)器使用壽命，減少起動過程的能耗，增大起停周期，以及提高空調(diào)器的能效比和季節(jié)能效比都有好處。
