空氣源熱泵機組低溫運行特性研究.pdf

1、空氣源熱泵機組在冬季低溫工況下運行時，會出現(xiàn)啟動困難、排氣溫度過高、制熱量衰減、需要頻繁除霜等現(xiàn)象，限制其在我國北方寒冷地區(qū)的應(yīng)用。國內(nèi)外許多學者及企業(yè)對空氣源熱泵的冬季運行特性進行了研究。本文對空氣源熱泵從實際運行工況等方面出發(fā)，分析了冬季運行時出現(xiàn)問題的原因，探尋出改善空氣源熱泵機組冬季適用性的解決方案：
　　 提出了一種應(yīng)用過冷器的補氣增焓熱泵機組，與無補氣常規(guī)熱泵機組進行對比分析，并對兩種機組建立數(shù)學模型，進行了仿真模擬

2、計算。其中，補氣增焓熱泵機組的仿真計算方法是在不同的蒸發(fā)溫度下，以準二級壓縮中間壓力值為參考，分別取不同的中間補氣壓力及補氣量來計算準二級壓縮熱泵機組的運行參數(shù)，得出不同的蒸發(fā)溫度下對應(yīng)的最佳補氣壓力值及最佳補氣量。計算結(jié)果表明，補氣增焓熱泵機組能夠比無補氣常規(guī)機組降低壓縮機排氣溫度，使其控制在合理的范圍；能夠增加機組的制熱量，且隨著蒸發(fā)溫度的降低，兩種機組的制熱量差值呈升高趨勢；在蒸發(fā)溫度為-25℃～-15℃范圍內(nèi)，能夠提高機組的制熱

3、運行性能系數(shù)，而蒸發(fā)溫度高于-15℃時，補氣增焓熱泵機組的制熱性能系數(shù)則小于無補氣常規(guī)熱泵機組，制熱性能優(yōu)勢減弱。在機組數(shù)學模型和仿真計算的基礎(chǔ)上，對補氣增焓熱泵機組運行工況進行了實驗測試，并與仿真計算結(jié)果進行對比，誤差在允許范圍內(nèi)，通過實驗測試結(jié)果驗證了仿真模擬計算的結(jié)論。
　　 提出一種CO2亞臨界超低溫柔性雙級耦合空氣源熱泵機組，以CO2作為低溫級運行工質(zhì)，以R22作為高溫級運行工質(zhì)，可實現(xiàn)冬季雙級耦合制熱運行模式、冬季單

4、級制熱運行模式及夏季單級制冷運行模式的切換；對系統(tǒng)建立了數(shù)學模型并進行了仿真模擬計算，計算結(jié)果表明，機組能夠在蒸發(fā)溫度為-40℃時，保持排氣溫度在合理的范圍內(nèi)，且制熱量隨蒸發(fā)溫度的升高而逐漸升高，制熱COP值在蒸發(fā)溫度為-25℃時達到最大值1.72。對仿真計算結(jié)果與補氣增焓熱泵機組進行了對比分析，得出在不同的蒸發(fā)溫度下，兩種機組各自的運行優(yōu)勢及適用溫度范圍，為今后的進一步研究提供了理論依據(jù)。
　　 提出一種蓄能除霜空氣源熱泵機組