采用R410A單一工質(zhì)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(yè)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(huán)境大氣中吸取豐富的低品位能量，是一種高效、節(jié)能環(huán)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(huán)境下，常規(guī)單級壓縮熱泵系統(tǒng)存在制熱量不足、制熱性能系數(shù)低、蒸發(fā)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(huán)境下的應用[5-10]。對于從較低環(huán)境溫度取熱，采用雙級壓縮循環(huán)或復疊式循環(huán)是很好的解決方式，然而，由于復疊式循環(huán)系統(tǒng)復雜及成本較高，現(xiàn)有低溫空氣源熱泵系統(tǒng)中，通常采用雙級壓縮循環(huán)[11-17]，但由于雙級壓縮系統(tǒng)高低壓級串聯(lián)，導致壓縮機回油不均問題不易解決[18-19]。為將復疊式循環(huán)應用于熱泵系統(tǒng)中，國內(nèi)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(tǒng)，研究發(fā)現(xiàn)低溫壓縮機的補氣量能夠有效提高系統(tǒng)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(shù)變化關系和熱量傳遞方式進行了研究，結果表明，高溫循環(huán)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(tǒng)蓄熱時間大于復疊式熱泵系統(tǒng)。Kim 等[22]搭建了高低溫循環(huán)均采用變頻壓縮機的復疊式熱泵系統(tǒng)，建立了壓縮比和制熱量的通用關系式，從而使系統(tǒng)工作在最佳中間壓力下，提高了系統(tǒng)制熱性能。文獻[23]提出一種變流量單工質(zhì)復疊熱泵系統(tǒng)，通過閥門轉換，可實現(xiàn)高低溫壓縮機相互切換，進行級間能量調(diào)節(jié)。……