單-雙級混合復疊空氣源熱泵機組的制熱性能研究.pdf

1、眾所周知，空氣源熱泵在寒冷地區(qū)的應(yīng)用受到限制，近些年國內(nèi)學者在空氣源低溫適應(yīng)性方面做了很多研究。這些研究的方向有雙級壓縮熱泵系統(tǒng)、準雙級壓縮熱泵系統(tǒng)、單雙級耦合熱泵系統(tǒng)、復疊熱泵系統(tǒng)。本論文研究了單/雙級混合復疊空氣源熱泵機組。該機組主要由低溫級熱泵系統(tǒng)、高溫級熱泵系統(tǒng)及三通道套管換熱器構(gòu)成，通過三通道套管換熱器實現(xiàn)低溫級與高溫級間的復疊循環(huán)。在制冷情況下，系統(tǒng)按單級運行。在制熱運行室外溫度較高時，系統(tǒng)按單級制熱運行；當室外溫度較低時，

2、系統(tǒng)按雙級復疊制熱運行。
　　 首先，基于VB語言編制了計算機仿真程序，程序模塊包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、三通道套管換熱器、節(jié)流閥、流體熱物性參數(shù)等6個。換熱器的結(jié)構(gòu)尺寸均為自行設(shè)計的參數(shù)，換熱器內(nèi)部的模擬采用分區(qū)集中參數(shù)方法。
　　 其次，通過對單/雙級混合復疊空氣源熱泵機組在單級制熱和雙級制熱兩種運行模式下的仿真，得到了兩種模式下的性能結(jié)果，并對兩種模式進行了對比。單級系統(tǒng)在-10℃以下就不能運行，而雙級在-30℃

3、是仍舊可以運行，并且具有一定的制熱能力。在低溫環(huán)境下，雙級系統(tǒng)在排氣溫度、壓比、換熱量、COP等方面都優(yōu)于單級系統(tǒng)。
　　 最后，在仿真系統(tǒng)基礎(chǔ)之上對機組切換溫度和三通道套管換熱器面積進行了優(yōu)化，并對幾種現(xiàn)有的低溫空氣源熱泵進行了對比。得到了以COP最優(yōu)為條件，單雙級切換溫度是0℃；以經(jīng)濟參數(shù)F最優(yōu)為條件，三通道套管換熱器的最具有價值的換熱尺寸，長度為5m。在幾種低溫空氣源熱泵系統(tǒng)中，單/雙級混合復疊熱泵在安全性方面具有很好的可