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超低温空气源热泵如何实现?准二级压缩技术

2021-3-14 20:48

点击图片下载:《翅片式换热器设计与仿真课程资料》针对空气源热泵制热量和COP随室外环境温度降低出现的衰减问题,众多学者及工程技术人员对其进行了深入研究和实践,取得了较大进展和技术成果;空气源热泵的制热性 ...

点击图片下载:《翅片式换热器设计与仿真课程资料》

针对空气源热泵制热量和COP随室外环境温度降低出现的衰减问题,众多学

者及工程技术人员对其进行了深入研究和实践,取得了较大进展和技术成果;空气源热泵的制热性能和可靠性均有较大的提升和改善,制热运行范围得到拓宽。目前,已应用的低温空气源热泵技术主要包括以下几个方面。


01、变频技术;

02、准二级压缩技术(喷气增焓);

03、单机双级压缩技术;

04、双机双级压缩技术;

05、双级耦合热泵技术;

06、复叠热泵技术;


三、变频技术实现低温热泵:


由上述空气源热泵制热量衰减原因分析可知,制冷剂单位容积制热量下降是

制热量衰减的主要原因,因此增大压缩机的实际输气量是解决空气源热泵制热量衰减的有效措施:

压缩机变频(变转速)技术能够在压缩机气缸工作容积不变的情况下,通过提高压缩机的运行频率来达到增大压缩机实际输气量的目的,从而有效减缓制热量衰减幅度。

变频技术已成为空气源热泵制热量衰减的重要解决措施之一,在实际应用中据室外环境温度和室内设定温度来调节压缩机运行频率,以缓解热量供需矛盾。

四、准二级压缩技术


准二级压缩技术就是我们常说的喷气增焓技术。

采用带中间补气口的涡旋式制冷压缩机,准二级压缩空气源热泵系统提高了低温制热量和COP。上图所示:为采用涡旋式制冷压缩机的准二级压缩空气源热泵循环系统图,系统循环如下:


带中间补气口的涡旋式制冷压缩机排出的高温高压制冷剂气体,经冷凝器冷凝放热后变成中温高压的制冷剂液体,在冷凝器出口分为主路和辅路,辅路制冷剂液体经节流装置2节流降压后,变为中压的制冷剂两相混合物进入中间换热器。吸热蒸发为气体后进入压缩机的中间补气口,主路制冷剂经中间换热器过冷后,经节流装置1节流降压后变为低温低压的制冷剂两相混合物进入蒸发器;吸热蒸发为气体后进入压缩机吸气口,经压缩机压缩后与辅路的制冷剂气体在压缩机工作腔中混合,再进一步压缩后排出压缩机,形成一个完整的循环。

与普通空气源热泵机组相比,准二级压缩空气源热泵系统机组具有以下两个

突出特点:


01)、压缩机上设有中间补气口,通过辅路补入中温中压制冷剂,既增加了流经冷凝器的制冷剂循环流量,又降低了蒸发器入口的制冷剂比焓,从而提升低环境温度下的系统性能。

02)、通过关/开辅路上的节流装置,可以实现单级压缩热泵系统和准二级压缩机热泵系统的切换,既能够确保常温工况下的系统性能,又能够确保在室外低环境温度下的安全、可靠运行。

采用涡旋式制冷压缩机的准二级压缩技术,已成功应用于低温空气源热泵系统

中,其低温制热性能相比于单级压缩系统提升幅度明显;在-15℃室外环境温度下制热量提升20%以上。

点击图片下载:《excel做制冷系统计算和仿真》的资料包:


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