寒冷地区用空气源热泵热水器准双级压缩循环特性研究

发布时间：2021-11-02 03:45

　　空气源热泵热水器在寒冷地区运行时会出现排气温度过高、制热性能弱等弊端,准双级压缩循环技术可有效改善其在寒冷地区的运行特性。采用带中压补气的转子压缩机,研制了以R410A为循环工质的空气源热泵热水器,试验研究了系统在寒冷地区低温环境下的制热性能。结果表明:带中压补气的空气源热泵热水器系统排气温度较无补气有所降低,当室外温度从7.0下降到-25.0℃时,与无补气系统相比,补气系统制热量提升了6.2%～15.5%,压缩机功率提升了2.8%～9.5%,COP_h提升了3.3%～9.6%。 

【文章来源】：热科学与技术. 2020,19(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

系统制热原理

中压补气原理理论循环如图2所示。高温高压制冷剂在冷凝器中放热冷凝至状态点5分为两路,其中辅路制冷剂经辅路电子膨胀阀节流至状态点6经过中间板式换热器与主路制冷剂实现换热变为状态点7;而主路制冷剂被再冷却至状态点3,经主路电子膨胀阀节流至状态点4,进入蒸发器蒸发吸热至状态点1,再从吸气口进入压缩机被初步压缩至状态点9,在补气口与处在状态点7的补路制冷剂混气变为状态点8,继续被再次压缩至状态点2′,排出压缩机完成中压补气循环。准双级压缩的主路循环过程为1-9-8-2′-3-4-1,辅路循环即中压补气过程为5-6-7-8-2′-5,其中状态点8为辅路制冷剂通过经济器流向补气口进入压缩腔与主路制冷剂混气后的状态点。通过图2可知:补入压缩机的饱和制冷剂蒸气与压缩腔内过热制冷剂蒸气混合被压缩,降低了压缩机排气过热度,排气温度相应降低;且增大了压缩机内制冷剂流量,从而需更大的压缩机功耗才能完成制冷剂的压缩,同时通过冷凝器的制冷剂质量流量变大,冷凝器制热量增多。由于辅路经济器的设置,导致蒸发器进出口焓差增大,即由原来的(h1-h6),增加为(h1-h4),进而系统蒸发器制冷能力加强。1.3 理论计算公式

本试验在中原工学院大学科技园焓差试验室内进行。本试验选用上海海立生产的变频喷气增焓转子压缩机WHP32900AEKTQ9JK,转速为900～6 600 r/min,排量为75.2CC;水侧换热器采用舒瑞普生产的钎焊板式换热器P80Hx38/1P-SC-M;空气侧管翅式换热器换热器呈L形垂直布置,72排3列,铜管长度960 mm,流程数为9,翅片外面积77.60 m2,铜管平均面积3.58m2,换热器中轴线上匹配安装两台风机。本试验装置布置了5个压力和13个温度测点,具体测点布置如图3所示。压力由压力传感器艾默生PT5-50M/T测量,用锡纸胶带和导热剂将11个T型热电偶布置在机组测点用来测制冷剂回路的温度,将2个PT100铂电阻插入被测机组的进出水管路用于测量进出水温度,图4为试验装置。图4 试验装置


本文编号：3471272