R32中間補氣壓縮空氣源熱泵性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)單級壓縮空氣源熱泵在較低的環(huán)境溫度下運行時制熱性能較差，采用帶有經(jīng)濟器的中間補氣壓縮循環(huán)可提高系統(tǒng)制熱量、降低壓縮機排氣溫度。同時，熱泵空調(diào)中采用節(jié)能環(huán)保型制冷劑R32可減少充注量并提高經(jīng)濟效益。因此對以R32為工質(zhì)的中間補氣壓縮空氣源熱泵系統(tǒng)性能進行研究具有重要的理論意義及實用價值。
　　本文首先對帶有輔助進氣口的渦旋壓縮機補氣時的壓縮過程進行理論分析，并采用 EES軟件分別對中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)和單級壓縮熱泵系統(tǒng)的制熱性能

2、進行了數(shù)值模擬，分析了渦旋壓縮機輔助進氣口的開設(shè)位置對中間補氣壓縮系統(tǒng)制熱性能的影響，對比分析了兩種熱泵系統(tǒng)在不同工況下的制熱能力。其次，利用焓差實驗室對改進后的熱泵樣機進行了試驗研究，測試在不同工況下樣機分別按單級壓縮循環(huán)和中間補氣循環(huán)工作時的制熱性能；分析中間補氣壓縮熱泵機組制熱性能參數(shù)隨中間補氣壓力的變化規(guī)律。最后，將中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)在最佳補氣條件下的制熱性能參數(shù)與單級壓縮熱泵系統(tǒng)進行對比，并與模擬結(jié)果進行比較。所得結(jié)論如下：

3、
　　（1）實驗結(jié)果表明：在所有實驗工況條件下，中間補氣壓縮熱泵機組的相對補氣量、制熱量和壓縮機耗功均隨中間補氣壓力的增大而升高，排氣溫度隨中間補氣壓力的增大而下降；當(dāng)室外環(huán)境溫度低于-5℃時，制熱COP隨中間補氣壓力的增大先升高后下降，因此存在一個使熱泵機組制熱 COP達到最大的最佳中間補氣壓力。本文實驗確定的最佳中間補氣壓力范圍為1.67~1.78MPa。
　?。?）模擬結(jié)果和實驗結(jié)果均表明：在所有實驗工況條件下，中間補

4、氣壓縮熱泵系統(tǒng)在最佳中間補氣條件下的制熱量和壓縮機耗功均高于單級壓縮熱泵系統(tǒng)，排氣溫度明顯低于單級壓縮熱泵系統(tǒng)；當(dāng)室外環(huán)境溫度低于-3℃時，制熱COP高于單級壓縮熱泵系統(tǒng)，而當(dāng)室外環(huán)境溫度高于-3℃時，制熱COP低于單級壓縮熱泵系統(tǒng)。因此確定出兩種熱泵系統(tǒng)的最佳切換環(huán)境溫度約為-3℃。
　　（3）模擬結(jié)果和實驗結(jié)果均表明：兩種熱泵系統(tǒng)的制熱量、壓縮機耗功和制熱COP均隨室外環(huán)境溫度的降低而下降，排氣溫度隨室外環(huán)境溫度的降低而升高。

5、但由于中間補氣過程可以改善空氣源熱泵的制熱性能，因此相對于單級壓縮熱泵系統(tǒng)，中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)的制熱能力因室外環(huán)境溫度降低而下降的速度變慢。在實驗中，使用 R32工質(zhì)的中間補氣壓縮空氣源熱泵系統(tǒng)在環(huán)境溫度為-10℃時最高排氣溫度不超過105℃，可安全可靠運行。
　　（4）模擬結(jié)果表明：在環(huán)境溫度為-10℃的條件下，隨著輔助進氣口開設(shè)位置的變化，即當(dāng)吸氣內(nèi)壓縮容積比從1.1增至1.6時，中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)的中間補氣壓力和排氣溫度