采用R410A單一工質的復疊式空氣源熱泵

楊永安，李瑞申，李坤，孫天慧

（1 天津商業大學機械工程學院，天津300134； 2 華商國際工程有限公司，北京100084）

引 言

空氣源熱泵可從環境大氣中吸取豐富的低品位能量，是一種高效、節能環保裝置，具有廣泛的應用前景和市場價值[1-4]。在我國北方冬季低溫環境下，常規單級壓縮熱泵系統存在制熱量不足、制熱性能系數低、蒸發器易結霜、溫度適應范圍小等問題，制約著空氣源熱泵在低溫環境下的應用[5-10]。對于從較低環境溫度取熱，采用雙級壓縮循環或復疊式循環是很好的解決方式，然而，由于復疊式循環系統復雜及成本較高，現有低溫空氣源熱泵系統中，通常采用雙級壓縮循環[11-17]，但由于雙級壓縮系統高低壓級串聯，導致壓縮機回油不均問題不易解決[18-19]。為將復疊式循環應用于熱泵系統中，國內外學者對其進行了大量的研究。Roh 等[20]將噴氣增焓技術應用于復疊式熱泵系統，研究發現低溫壓縮機的補氣量能夠有效提高系統的制熱量。巫江虹等[21]對蓄熱型單級壓縮熱泵與復疊式熱泵運行參數變化關系和熱量傳遞方式進行了研究，結果表明，高溫循環冷凝器和水及蓄熱器之間熱量傳遞具有延遲性，單級壓縮熱泵系統蓄熱時間大于復疊式熱泵系統。Kim 等[22]搭建了高低溫循環均采用變頻壓縮機的復疊式熱泵系統，建立了壓縮比和制熱量的通用關系式，從而使系統工作在最佳中間壓力下，提高了系統制熱性能。文獻[23]提出一種變流量單工質復疊熱泵系統，通過閥門轉換，可實現高低溫壓縮機相互切換，進行級間能量調節。……