蔡志敏1，李建國2，李春來(lái)1
( 1.河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東河源517000；2.龍川紐恩泰新能源科技有限公司，廣東河源517000)
摘要：文章詳細敘述了噴氣增焓空氣源熱泵的工作原理及特點(diǎn)；并對一臺噴氣增焓空氣源熱泵在不同環(huán)境溫度下的工作性能進(jìn)行了數據分析，分析結果表明，隨著(zhù)外界環(huán)境溫度的下降，噴氣增焓空氣源熱泵機組的COP的下降較普通空氣源熱泵有明顯的延緩趨勢，室外溫度為-5℃時(shí)，噴氣增焓空氣源熱泵的COP還可以達到3.0以上，在-15℃時(shí)COP還可以達到2.46，噴氣增焓空氣源熱泵機組 在低溫環(huán)境下能效更高。
關(guān)鍵詞：熱泵;噴氣增焓；性能分析
中圖分類(lèi)號：TB657.5 文獻標志碼：A
Abstract:In this paper,the working principle and characteristics of jet enthalpy increasing air source heat pump are described in detail,and the data analysis of the performance of a jet enthalpy increasing air source heat pump at different ambient tempera-tures is carried out.With the decrease of ambient temperature,the decrease of COP of jet enthalpy air source heat pump unit is ob-viously delayed,compared with that of ordinary air source heat.When the outdoor temperature is-5℃,the COP of jet enthalpy air source heat pump can reach more than 3.0;at -15℃,COP can reach 2.46,and the jet enthalpy air source heat pump unit has higher energy efficiency at a low temperature.
Keywords:heat pump;jet enthalpy increase;performance analysis
引言
隨著(zhù)我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，大氣污染嚴重，特別是冬季大量的燃煤采暖導致了大面積霧霾天氣，嚴重影響了人民的身體健康。煤改清潔能源是國家制定的大氣污染防治計劃的重要戰略方向，在國家提出的“26+2”城市煤改清潔 能源行動(dòng)方案中，空氣源熱泵占據重要的地位。
我國北方地區冬季環(huán)境溫度較低(0~-12℃及以下)，常規的空氣源熱泵制熱能力和效率會(huì )大幅衰減,而噴氣增焓空氣源熱泵能夠在低環(huán)境溫度下提高制熱能力和效率。
1 噴氣增焓空氣源熱泵的工作原理
該系統由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、節流閥、經(jīng)濟器等 組成。與普通熱泵相比，增加了經(jīng)濟器，壓縮機等在結構上 也有所變化。制冷劑在進(jìn)入蒸發(fā)器前通過(guò)經(jīng)濟器，提高了過(guò)冷度，使得系統的制熱能力得到了提升。在經(jīng)濟器中，少量的制冷劑被蒸發(fā)為過(guò)熱蒸汽，這些氣體經(jīng)由噴射管路被引入壓縮機的中壓腔，并被壓縮至排氣壓力，這些被噴入 壓縮機的氣體在提升壓縮比的同時(shí)也降低了壓縮機內部的運轉溫度，增加了壓縮機的可靠性?？諝庠礋岜玫墓ぷ?原理如圖1所示通過(guò)經(jīng)濟器二次過(guò)冷及冷凝側流量的增加，實(shí)現制冷工況下制冷量及制冷性能提高，制熱工況下制熱量提高。
2 噴氣增焓空氣源熱泵熱力學(xué)分析
如圖2所示，制冷劑流經(jīng)冷凝器(狀態(tài)點(diǎn)5)后，分為兩路：主路流量為m，噴氣路流量為i，主路通過(guò)經(jīng)濟器與噴氣路進(jìn)行換熱二次過(guò)冷(狀態(tài)點(diǎn)5a)，正常節流后進(jìn)入蒸發(fā) 器(狀態(tài)點(diǎn)6)；經(jīng)過(guò)節流閥為中溫中壓的氣液混合態(tài)制冷劑(狀態(tài)點(diǎn)5b)，而后經(jīng)過(guò)經(jīng)濟器與主流換熱成為帶一定過(guò) 熱度的氣態(tài)制冷劑(狀態(tài)點(diǎn)3)，經(jīng)壓縮機噴氣口噴入渦旋盤(pán)并與原有制冷劑混合(狀態(tài)點(diǎn)2a)，流量為m+i，而后繼續壓縮，壓縮完成后從壓縮機排氣口排出(狀態(tài)點(diǎn)4)。從圖2中可看出，如無(wú)噴氣，壓縮機排氣狀態(tài)為4，有降排氣溫度的效果。同時(shí)主路通過(guò)經(jīng)濟器內二次過(guò)冷增加制冷量，制熱時(shí)由于流量的增加實(shí)現制熱量增加。
基金項目：本文是河源市2018年省科技創(chuàng )新戰略專(zhuān)項(縱向協(xié)同管理方向)資金項目“低環(huán)境溫度空氣源熱泵熱風(fēng)機關(guān)鍵技術(shù)研究及其產(chǎn)業(yè)化”階段性研究成果；市級課題“基于中央空調控制系統的節能技術(shù)研究”(編號：2013-117)階段性研究成果。
作者簡(jiǎn)介：蔡志敏(1981-)，碩士研究生，講師。
3 實(shí)驗數據分析
在低溫空氣源熱泵冷水機組性能實(shí)驗室中，試驗檢測噴氣增焓空氣源熱泵的制熱性能，包括熱泵制熱性能系數COP和制熱量Q隨模擬室外氣溫T的變化情況。試驗熱泵選用某型號的額定制熱量為63kW的噴氣增焓渦旋空氣源熱泵，試驗模擬室外氣溫T分別為10，0，-5，-15時(shí)的空氣源熱能的工作性能。具體參數如表1及圖3所示。
由圖3分析可知，隨著(zhù)環(huán)境溫度的降低，噴氣增焓空氣源熱泵機組耗電量在逐漸增加，而制熱量在逐漸降低，COP也在逐漸下降。在室外溫度為10℃時(shí)，熱泵的COP為3.71，和普通熱泵相比無(wú)明 顯優(yōu)勢，而隨著(zhù)室外溫度的降低，COP的下降較普通空氣源熱泵有明顯的延緩趨 勢，室外溫度為-5℃時(shí)，噴氣增焓空氣源熱泵的COP還可以達到3.0以上，在-15℃時(shí)COP還可以達到2.46，比普通空氣源熱泵在低溫環(huán)境下能效高。
4 結束語(yǔ)
通過(guò)經(jīng)濟器二次過(guò)冷及冷凝側流量的增加，實(shí)現制冷工況下制冷量及制冷性能提高，制熱工況下制熱量提高。
通過(guò)對一臺噴氣增焓空氣源熱泵在不同環(huán)境溫度下的相關(guān)參數進(jìn)行檢測并對數據進(jìn)行分析對比，隨著(zhù)外界環(huán) 境溫度的下降，噴氣增焓空氣源熱泵機組的COP的下降較 普通空氣源熱泵有明顯的延緩趨勢，室外溫度為-5℃時(shí)，噴氣增焓空氣源熱泵的COP還可以達到3.0以上，在- 5℃時(shí)COP還可以達到2.46，噴氣增焓空氣源熱泵機組在低溫環(huán)境下能效更高。
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