低溫?zé)岜眉皣姎庠鲮始夹g(shù)講訴課件

1、低溫?zé)岜门c噴氣增焓技術(shù)噴氣增焓技術(shù)簡介及最佳補(bǔ)氣量的確定西安交通大學(xué)劉小琴、胡輝、呂小龍2022/8/212022/8/21新型制冷與熱泵循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)今世界，節(jié)能與環(huán)保問題日益提上日程。以燃煤為基礎(chǔ)的供暖模式所帶來的負(fù)面影響越來越不能適應(yīng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求。 空氣源熱泵以其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)成為熱泵諸多型式中應(yīng)用最為廣泛的一種，但是它的應(yīng)用受到氣候條件的約束。1傳統(tǒng)的取暖模式2022/8/21采用傳統(tǒng)冷暖空調(diào)來采暖的優(yōu)缺點(diǎn)2022/8/212022/8/21隨著室外氣溫的不斷下降，室內(nèi)采暖熱負(fù)荷會(huì)不斷增加，同時(shí)傳統(tǒng)空氣源熱泵將會(huì)產(chǎn)生下列問題:1.隨著室外氣溫的降低，制冷劑吸氣比容增大，機(jī)組吸氣量迅速下降

2、，從而減少熱泵系統(tǒng)的制熱量，不能滿足室內(nèi)最大采暖熱負(fù)荷。2.由于壓縮機(jī)壓縮比的不斷增加，壓縮機(jī)的排氣溫度迅速升高。在很低的室外溫度下，壓縮機(jī)會(huì)因防止過熱而自動(dòng)停機(jī)保護(hù)，這使得熱泵只能在不太低的室外氣溫下運(yùn)行。針對傳統(tǒng)空氣源熱泵的以上局限性，國內(nèi)外專家學(xué)者紛紛提出了不同的解決方案。其中包括：帶中間冷卻器或經(jīng)濟(jì)器的二級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)，帶經(jīng)濟(jì)器的準(zhǔn)二級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)(噴氣增焓熱泵系統(tǒng))，以提高潤滑油流量來冷卻壓縮機(jī)的熱泵系統(tǒng)，采用變頻技術(shù)、輔助加熱器、復(fù)疊式蒸汽壓縮的熱泵系統(tǒng)，以及雙級(jí)耦合熱泵系統(tǒng)等。3.由于壓縮機(jī)壓力比的增大，系統(tǒng)的性能系數(shù)(COP)急劇下降。4.如果熱泵只為低溫情況下設(shè)計(jì)，那么它的制

3、熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于較高室外溫度下所需熱負(fù)荷。當(dāng)熱泵在較高室外溫度情況下運(yùn)行時(shí)，需要循環(huán)的啟閉來減少其制熱量，這樣會(huì)降低系統(tǒng)性能。在80年代中期國內(nèi)學(xué)者提出了帶經(jīng)濟(jì)器的準(zhǔn)二級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)，并在螺桿機(jī)組中得到成功應(yīng)用。經(jīng)過研究，在-30工況下，該系統(tǒng)完全可以取代雙級(jí)壓縮系統(tǒng)。但是螺桿機(jī)組容量一般較大，同時(shí)其相對于雙級(jí)壓縮系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)隨蒸發(fā)溫度的上升而不明顯，長期以來它的研究僅僅局限于低溫制熱情況。1帶輔助進(jìn)氣口的渦旋壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)帶經(jīng)濟(jì)器的準(zhǔn)二級(jí)壓縮空氣源熱泵于2000年被提出，用來提高空氣源熱泵在低溫工況下的制熱性能，現(xiàn)在應(yīng)用較廣。2022/8/21經(jīng)濟(jì)器系統(tǒng)分為過冷器系統(tǒng)和閃發(fā)器系統(tǒng) 帶過冷器的渦旋壓縮機(jī)

4、準(zhǔn)二級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)流程見下圖。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，無需對常規(guī)系統(tǒng)進(jìn)行很大改造。在較低環(huán)境溫度時(shí)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，且制熱量能夠滿足冬季采暖熱負(fù)荷。通過啟閉補(bǔ)氣回路的電磁閥來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)二級(jí)壓縮模式與單級(jí)壓縮模式之間的轉(zhuǎn)換，使系統(tǒng)在正常制熱/制冷及低溫制熱工況下的經(jīng)濟(jì)性得到較好兼顧。2022/8/21帶過冷器的渦漩壓縮機(jī)噴氣增焓系統(tǒng)流程圖熱力循環(huán)圖帶閃發(fā)器的渦旋壓縮機(jī)準(zhǔn)二級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)流程見下圖。通過理論與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析比較得出：在低溫工況下，閃發(fā)器前節(jié)流系統(tǒng)比過冷器系統(tǒng)更能有效地提高空氣源熱泵的低溫制熱性能，同時(shí)由于其結(jié)構(gòu)簡單，成為寒冷地區(qū)用小型空氣源熱泵的較佳選擇。該系統(tǒng)又有兩種不同的布置方式：前節(jié)流系統(tǒng)以

5、及后節(jié)流系統(tǒng)。2022/8/21前節(jié)流系統(tǒng)的流程圖以及熱力循環(huán)圖如下:2022/8/21后節(jié)流系統(tǒng)的流程圖以及熱力循環(huán)圖如下: 噴氣增焓系統(tǒng)中制冷劑的中間補(bǔ)氣壓力及最佳補(bǔ)氣量如何確定？噴氣補(bǔ)焓能增加制熱量嗎？為什么？制熱量增加原理能效增加原理： 能效提高源于冷量增益超過耗功增益【7】2022/8/21噴氣增焓VS變?nèi)菁夹g(shù)2022/8/21常規(guī)系統(tǒng)VS變?nèi)菹到y(tǒng)常規(guī)系統(tǒng)VS噴氣補(bǔ)焓為什么噴氣增焓技術(shù)在制冷和制熱工況下都能達(dá)到較高的能效？1.噴氣增焓技術(shù)不影響制冷能力和能效2.噴氣增焓技術(shù)能有效提高制熱能力和能效2022/8/21超低溫?cái)?shù)碼渦旋熱泵與直流變頻熱泵滿負(fù)荷時(shí)制熱COP比較超低溫?cái)?shù)碼渦旋熱泵與直流變頻熱泵的制熱量對比(15 kW 制熱量系統(tǒng))【11】2022/8/21超低溫?cái)?shù)碼渦旋熱泵與變頻熱泵的技術(shù)對比【11】不同制冷劑對噴氣增焓的作用【6】2022/8/211.熱泵熱水器【5】.【12】2.家用及商用空調(diào)系統(tǒng)【14】3.家用及商用三聯(lián)供機(jī)組【