低温热泵用涡旋压缩机性能的试验研究
涡旋压缩机振动测试的试验分析
涡旋压缩机振动测试的试验分析摘要涡旋压缩机是一种容积式压缩机,是现代工业领域中应用最为广泛的压缩机之一。
本文笔者针对涡旋压缩机振动测试进行了详细的分析,在文章中简要介绍了涡旋压缩,并对涡旋压缩机振动测试内容进行了简要的分析,并设计提出了涡旋压缩机振动测试系统的设计应用关键字;涡旋压缩机;振动测试;测试系统涡旋压缩机振动压缩机属于是第三代压缩机装置,其具有良好的应用型,但是在涡旋压缩机正常工作的过程中,使用到比较大的电流功率,从而导致涡旋压缩机振动问题出现,不仅影响涡旋压缩机的工作效率。
更是直接影响到涡旋压缩机的使用寿命。
所以,对涡旋压缩机振动问题进行检测分析直接关系到现代涡旋压缩机的结构优化提升。
1. 涡旋压缩机简要介绍涡旋压缩机是一种由动涡旋盘和静涡旋盘共同组成的容积式压缩机装置,也是现代压缩机的第三代压缩装置,其于第二代压缩装置和第三代压缩装置相比有着非常明显的优势。
首先,在涡旋压缩机中内部结构没有往复运动结构,很大程度上缩小了涡旋压缩机的体积,并使涡旋压缩机质量更轻,并且其工作性能也比前两代压缩机更加稳定。
其次,涡旋压缩机在正常工作中比前两代压缩机振动少了很多,其使用更加简便,为日后的涡旋压缩机的自动化改造做好了准备。
其次,涡旋压缩机力冷量范围内工作效率更高。
虽然与前两代压缩机相比,涡旋压缩机已经有了比较明显的变化,但是其还有一定的弊端。
男就是噪音和振动问题。
涡旋压缩机在工作中要使用高压和大功率,所以难免会引起振动和噪音,而到第三代涡旋压缩机中,噪音和振动问题虽然有所减轻但是还是没有完全有效解决。
所以,现阶段利用涡旋压缩机振动测试系统,对涡旋压缩机进行有效的测试,对于涡旋压缩机的进一步发展起到了非常重要的作用。
涡旋压缩机振动测试是指涡旋压缩机产品生产后,为了保证涡旋压缩机在使用、运输的过程中不受到振动问题产生的影响,也是对涡旋压缩机的承受振动的能力限制进行检测,保证涡旋压缩机设计应用更加合理。
纯电动汽车用低温热泵型空调系统性能研究
纯电动汽车用低温热泵型空调系统性能研究由于纯电动汽车无发动机冷却热源用于冬季车内供热,开发冷暖两用的热泵型空调系统,已成为当前纯电动汽车空调系统开发亟待解决的关键技术。
本文基于准双级压缩循环原理,结合工质R134a的低温特性和系统设备的结构特点,提出了纯电动汽车用低温热泵型空调系统,解决了R134a热泵空调系统低温环境工况下高效可靠供热运行技术,为开发适合纯电动汽车的高效热泵空调系统提供了可行的技术方法。
研究成果包括以下几个方面:(1)建立了纯电动汽车用低温热泵型空调系统数学模型。
包含混气型涡旋式电动压缩机、车外换热器(冷凝器)、车内换热器(蒸发器)、电子膨胀阀、混气换热器(中间换热器)以及循环工质R134a热物性参数数学模型,并根据系统各个部件之间的耦合性能,形成预测该系统性能的系统数学模型。
模拟分析了车外环境温度、混气比率等因素对纯电动汽车用低温热泵型空调系统运行特性的影响。
模拟结果与实验结果对比,二者变化趋势相同,吻合较好。
(2)设计了纯电动汽车用低温热泵型空调系统。
该系统可根据运行工况和实际需要实现中压补气和低压混气两种热泵供热循环技术,可实现不同工况下对电动汽车制冷、制热、车外换热器除霜等多种基本工作模式,通过压缩机降温增效混气系统和辅助电加热器使该系统能够在室外-20℃超低温环境温度下高效稳定地进行制热循环。
(3)设计并搭建了纯电动汽车用低温热泵型空调系统性能实验平台。
通过该实验台分别完成了电动汽车制冷、普通制热、低温制热和车外换热器除霜等基本工作模式下系统的性能实验。
实验研究结果表明:低温工况下压缩机排气温度显著降低,当车外环境温度为-20℃时仍正常运行,压缩机排气温度可有效控制在80℃以下,解决了非混气热泵循环排气温度过高无法正常工作的情况;系统制热量明显提升,在车外环境温度为10℃时,非混气热泵空调系统制热量为4200W左右,混气型低温热泵空调系统制热量在5300W左右,制热量提高了20%以上;系统低温工况运行效率较高,在车外环境温度为-20℃时,系统COP达1.5左右,高于电加热供热、热电半导体供热等其他供热方式。
涡旋压缩机过冷储液器热泵系统工作特性分析_许树学
涡旋压缩机过冷储液器热泵系统工作特性分析许树学,马国远,彭珑(北京工业大学环能学院, 北京 100124)摘要:对准二级压缩热泵中的过冷储液器系统进行了理论计算,建立了热力学分析模型。
通过模型研究不同蒸发温度下,相对补气量、制热量及制热性能系数EER 等参数随补气压力及补气口位置变化的规律。
计算结果发现,随着补气压力的增大,制热量及性能系数呈增加后逐渐平稳的趋势,获取最大制热量及适宜的制热性能系数,补气压应选择1.0-1.15MPa 之间。
关键词:涡旋压缩机;过冷储液器;热泵中图分类号:TB6 文献标识码:A 文章编号:N016Working Performance of Flash-Reservior Heat PumpSystem Coupled with Scroll CompressorXu Shuxue 1, Ma Guoyuan, Peng Long(1Beijing University of Technology, Beijing 100124 China)Abstract: The thermodynamic model of Flash-reservior heat pump system coupled with scroll compressor was established by theoretical calculation firstly and the variation of heating capacity 、heating EER under different evaporate temperature at different economizer pressure and location of auxiliary inlets was studied. The results show that, both heating capacity and heating EER firstly increase remarkably and then gradually increase until stable level as the intermediate pressure increased. To obtain the maximum heating capacity and suitable heating EER, the intermediate pressure should be between 1.0MPa and 1.15MPa. Key words: scroll compressor;flash-reservior;heat pump引言为改善热泵在环境温度降低而引起的压比增加、单位容积制冷量减小、排气温度上升,导致制热量和制热性能系数减小的问题,研究者提出了许多解决方案,诸如提高润滑油流量冷却压缩机的热泵系统、采用变频技术、辅助加热器、复叠式蒸汽压缩的热泵系统、双级耦合热泵系统以及准二级压缩的解决方案。
小型低温空气源热泵用转子和涡旋压缩机对比
CIESC Journal, 2018, 69(S2): 379-387 ·379·化工学报 2018年 第69卷 第S2期 | DOI :10.11949/j.issn.0438-1157.20181091小型低温空气源热泵用转子和涡旋压缩机对比李敏霞,李昱翰,马一太,王派,王飞波,詹浩淼(天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室,天津 300350)摘要:空气源热泵是一种利用高位能使能量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。
阐述了小型低环境温度空气源热泵(输入功率在1~4 kW ,工作环境温度可达−20 ℃)的概念和用能效率评定方式。
介绍了适用于小型低环境温度空气源热泵的两种全封闭压缩机:转子压缩机和涡旋压缩机。
对比了两类压缩机的压缩原理;通过技术分析和产品调研,对两类压缩机的基本特性、喷气增焓和喷液增焓技术、变频技术和适用工况等方面进行了分析,并对其变压比特性进行阐述;对其制造工艺进行比较。
得出了两种压缩机的适用性对比。
关键词:低环境温度空气源热泵;压缩机;转子压缩机;涡旋压缩机;变压缩比;焓;喷气增焓;生产 中图分类号:TB 652 文献标志码:A 文章编号:0438—1157(2018)S2—0379—09Comparisons of rotary and scroll compressors in small air-source heatpumps for low ambient temperatureLI Minxia, LI Yuhan, MA Yitai, WANG Pai, WANG Feibo, ZHAN Haomiao(Key Laboratory of Efficient Utilization of Low and Medium Grade Energy (Tianjin University ),Ministry of Education , Tianjin 300350, China )Abstract: An air-source heat pump (ASHP) is an energy-saving device that utilizes energy of higher grade to move energy from a lower heat source, which is air, to a higher heat source. This article describes the concept of small-scale ASHP for low ambient temperature (input power at 1—4 kW, environment temperature down to −20℃) and its energy efficiency evaluation method. Two suitable types of fully enclosed compressors are introduced: rotary compressors and scroll compressors. The compression principles of the two compressors were compared. Through technical analysis and product research, the basic characteristics, the enhanced vapor injection (EVI) and the liquid injection technologies, the frequency conversion technology and the applicable operating conditions of the two compressors were analyzed. The characteristics of their variable compression ratio (VCR) are described. The manufacturing processes of the two compressors are compared. A comparison of applicability for the two compressors is presented.Key words: small-scale air-source heat pump for low ambient temperature; compressors; rotary compressors; scroll compressors; variable compression ratio; enthalpy; enhanced vapor injection; production引 言空气源热泵是一种利用高位能使能量从低位热源空气流向高位热源的节能装置,将空气作为低位热源,从空气中获取热量。
压缩机在热泵中的应用研究
压缩机在热泵中的应用研究一、热泵的工作原理热泵是一种能够利用环境中的低温热量来提供空调和供暖服务的设备。
它的基本工作原理是利用制冷循环将热量从低温环境中吸收,然后通过压缩和加热的方式将它升高到高温环境中释放。
这个过程类似于家用冰箱的工作原理,但是热泵的作用不仅是制冷,还可以反过来实现供暖。
二、压缩机在热泵中的作用压缩机是热泵中最核心的部分,它的作用是将低温、低压的制冷剂压缩成高温、高压状态,并通过冷凝器的换热作用将热量释放到室内。
压缩机的性能决定了热泵的效率和能源利用率的高低,因此它是热泵系统中不可或缺的部件。
三、热泵中常见的压缩机类型1. 往复式压缩机:往复式压缩机是热泵中最常用的类型,它的结构简单,维护方便,性价比高。
但是它工作时的震动和噪音较大,且容易因为润滑不良导致性能下降。
2. 旋转式压缩机:旋转式压缩机是一种新型的热泵压缩机,它的结构更加紧凑,运转平稳且噪音小。
但是由于结构复杂,维护难度大,价格也相对较高。
3. 滚动式压缩机:滚动式压缩机的结构简单,噪音小,效率高,但是制造工艺较为复杂,生产成本相对较高。
四、压缩机在热泵中的优化设计1. 相变油技术的推广:由于往复式压缩机工作时液体和气体的相互转化,需要在压缩机中引入润滑油来减少摩擦损耗和机械磨损。
传统的润滑油在高温下容易发生降解和变质,导致压缩机性能下降。
相变油则可以在冷凝器中将其冷却,使其在制冷系统中达到均衡的温度和压力,保证了热泵的效率和稳定性。
2. 高效换热器的应用:换热器是热泵中影响性能的另一个重要组件。
高效换热器能够将制冷剂和室内空气之间的热量传递效率最大化,降低了能量的浪费,并且减少了冷凝器和蒸发器的体积和冷媒的用量。
同时,高效换热器也能够降低系统的冷热交叉污染,提高了室内环境的清洁度和健康性。
3. 智能控制系统的实现:随着智能家居的不断普及,热泵也开始逐渐实现智能化控制。
智能控制系统可以通过人工智能算法自动分析室内外温度、湿度和风速等参数,根据用户的需求自动调节制冷剂的流量、压力和温度,实现更加精确和舒适的温度控制。
低温环境下空气源热泵的应用分析
低温环境下空气源热泵的应用分析低温环境下空气源热泵主要应用于制冷和供暖系统中。
它通过将低温环境中的热能吸收并转化为高温热能,提供制冷或供暖的效果。
由于低温环境下空气的热能较低,因此在低温环境下的空气源热泵系统需要更加高效的工作方式和设计。
采用高效的压缩机是提高低温环境下空气源热泵系统效能的重要因素。
在低温环境下,由于空气的热能较低,传统的压缩机往往效能不高。
采用高效的压缩机可以提高系统的COP(Coefficient of Performance,性能系数)值,提高能源利用率。
目前,一些新型的涡旋压缩机和双螺杆压缩机可以有效地应对低温环境下的工作条件,提高系统的能效。
采用先进的换热器设计可以提高低温环境下空气源热泵的工作效果。
换热器是空气源热泵中的核心组件之一,它对系统的能效起着至关重要的作用。
在低温环境下,空气源热泵需要从空气中吸收尽可能多的热能,而传统的换热器设计往往存在一定的热损失。
采用先进的换热器设计可以提高换热效果,减少热损失,提高系统的能效。
采用适当的制冷剂也是提高低温环境下空气源热泵系统效能的关键。
由于低温环境下空气的热能较低,因此制冷剂的选择尤为重要。
一些传统的制冷剂在低温环境下的性能较差,因此需要采用新型的低温工质来提高系统的性能。
如今,一些新型的制冷剂,如天然气、氨气等具有更好的低温性能和环境友好性,可以有效地提高低温环境下空气源热泵系统的效能。
低温环境下空气源热泵的应用具有很大的潜力。
通过采用高效的压缩机、先进的换热器设计和适当的制冷剂,可以提高系统的能效,减少能源消耗,实现节能环保的供暖和制冷效果。
目前低温环境下空气源热泵的技术还有待进一步提高和完善,需要在制造技术、设计理论、运行管理等方面进行深入研究和探索,以促进其在低温环境下的广泛应用。
带经济器的热泵系统用涡旋压缩机的理论研究
图 1 涡 旋 压 缩机 经 济 器 系统
a
) 程 图 b 热 力 循 环 图 流 )
6
I卷
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专 题 研 讨
冷却第一路的制冷剂后变为气态 , 最后 由辅助吸气 口 喷人 压缩 腔 。 本 系统的主要受益体现在 : 气态制冷剂的喷射可
的最有竞争 力 的一种 电力 驱动采 暖技 术 。但 在北 方冬
出后分为两路 : 一路是普通热泵循环 , 在经济器内换热 后 过冷 , 经膨 胀 阀 2进 入蒸 发器 , 最后 被压缩 机 吸气 口
吸入 ; 一路 是 补气 循 环 , 另 经膨 胀 阀 l 进 入经 济 器 , 后
季采暖季节随着环境温度的降低 ,其制热系数受蒸汽
口的大小 和形状 。
平有 了显著 的提高。 热泵空调机组 , 尤其是空气源热泵
空 调 机组 在 我 国长 江 中下 游 地 区得 到广 泛 的应 用 。
而对于我国北方寒冷地区 , 长期依靠燃煤 、 燃油取暖 , 严重 的空气 污染 给环 境带来 巨大压力 。 因此 , 于 以上 对 地区, 探寻出一种清洁、 节能的取暖方式已成为当务之
压 缩 循 环特 性 的 限制 , 迅 速 衰减 , 法 正 常 会 无 工 作 , 而 限制 了空 气源 热 泵 的应用 范 围 。针 从 对 这一 问题 , 相关 学 者 提 出了带 经 济器 的涡 旋
热 泵 系统 , 有效 地解 决 了空 调 热泵 系统 在低 温
工况 下 制 热 能力 不 足 和 压 缩 机 排气 温 度 过 高
1 带经 济 器 的涡 旋 热 泵 系统
如图 l 所示 ,带经 济 器 的涡 旋热泵循 环 与常规 空 气热 源 热泵 循环 的区别 就 在 于增 加 了补 气 辅 助循 环 , 且涡旋 压缩 机带 有辅 助吸 口。制 冷剂 液体从 冷凝 器流
空调用涡旋压缩机变工况性能实验
图 3是 在蒸 发 温 度、 过 热 度、 过 冷 度 不 变
的 情 况 下 , 制 冷 量 、 输 入 功 率 、 制 冷 系 数 输 气 系数 , 排气 温度 随冷 凝温 度r 变 化 的 实 验 曲
数 降 低 , 要 是 泄 漏 随蒸 发 压 力 的 降 低而 增 大 。 主
据 用 户使 用 的 不 同参 数 和 条 件 , 进 行 了多 次 变
节 约外 汇1 0 万 美元 。 但 是 由于 单 缸 马 力数 偏 00 小 , 加 之油 气工 业 的 迅 速 发展 , 目前 在 很 大 程 度 上 仍 然满 足不 了用 户的 需 求 。
为 了拓 宽 使 用 领 域 , 19 93年 初 开 始 了 1 2 W 燃 气 动 力缸 的 设 计 , 选择 了原 M2机 组 8k
涡旋 式 压 缩 机 相 对 于 其 它 型 式 的 压 缩 机 , 在 用于 家 用空 调 器 和热 泵方 面 , 最 为 突 出 的 优 点 是 效率 高 、 噪 音 低 和 耐 久 性 好 、 从 理 论 上 讲 , 涡 旋 式 压 缩 机 是 一 种 仅 在 设 计 压 比 下 具 有 最 高 效 率 , 且 容 积 比 是 一 定 的 机 械 , 当外 压 比 低 于 或 高 于 设 计 压 比 时 , 缩 机 的 效 率 会降 低 , 压
图 l(c 是制 冷 系 数 . .R同蒸 发 温 度 )
的关系曲线, 结果表 明,制冷 系数随蒸发温度
的 降 低而 减 小 , 且 程蒸 发温 度较 高时 ,下 降较 快 } 而 蒸 发 温 度 较 低 时 , 下 降 较 慢 。这 是 由于 蒸发温度较高时,制冷剂随蒸发温度的降低而
低温热泵系统的性能优化与研究
低温热泵系统的性能优化与研究随着人们对环保、节能等方面的关注不断增强,低温热泵技术被越来越多地应用于空调、暖通、供热等领域。
低温热泵系统是一种全新的节能环保技术,能够在低温环境下利用环境热能进行制冷、制热等工作,其热效率高、能耗低,是未来能源节约领域值得深入探究的领域之一。
低温热泵系统的性能优化是当下重要的研究领域之一。
在优化低温热泵系统性能的研究中,需要从以下几个方面进行探究。
一、热泵工作制冷剂的优化研究低温热泵系统的制冷剂对其工作状态非常重要。
目前常用的制冷剂主要有R22、R407c等,但这些制冷剂具有一定的毒性、易燃和损伤臭氧层的风险。
因此,研究和探索更加环保、安全的制冷剂具有重要意义。
研究表明,CO2、R290、R32等制冷剂可以有效地替代传统的制冷剂,同时具有环保、安全等优势。
其中,CO2作为一种天然制冷剂,具有良好的安全性、环保性和不易燃性能,是未来低温热泵系统的重要发展方向之一。
二、低温热泵系统的热传输特性研究低温热泵系统中的热传输特性,直接影响其热效率和能耗。
因此,在低温热泵系统的性能优化研究中,热传输特性的研究是不可或缺的内容。
在热传输特性方面,研究者主要关注低温热泵系统中的热泵器、换热器、管路等部分。
其中,热泵器的设计和选型对于系统的热效率有着重要的影响。
而选择合适的换热器和管路,则会更加有效地提高系统的热效率。
三、低温热泵系统的控制策略研究低温热泵系统的控制策略对于其热效率和能耗的优化有着至关重要的作用。
因此,低温热泵系统的控制策略研究也成为了当下研究的重要方向之一。
在控制策略方面,主要考虑如何优化系统的制冷、制热等操作手段。
其中,选择合适的控制模式和调节算法可以有效地提高系统的热效率和能耗。
四、低温热泵系统的运行状态监测与故障预测研究低温热泵系统在长时间运行中,可能会出现故障或运行状态下降的情况。
因此,在低温热泵系统的性能优化研究中,运行状态监测和故障预测研究也显得极为重要。
低温余热回收用涡旋膨胀机模拟及性能测试
s se y tm.T k n e v r b e p ril s e mo y a c n h e t r n f r h oy a u p r ,at e r t a d l o d s r e a i g t a i l at e ma st r d n misa d t eh a a s e r s s p o h a c h t e t t o ei l h c mo e e c b t i
中图分类号 : T 63 B 5 文献标识码 : A
Si mul to a p r me t S u n c ol Ex nd r Us d n w a i n nd Ex e i n t dy o S r l pa e e i Lo Te e r t r a c v r S s e mp a u e He tRe o e y t m
涡旋压缩机在热泵热水器中的应用
关键 词 热 泵 热水 器 涡 旋 压 缩 机 电 机烧 毁
App i a i n o c o lc m p e s r o h a u p wa e e t r lc to fs r l o r s o s t e tp m t r h a e
R 3 a R 1A 等 制 冷 剂 , 凝 放 热 过 程 在 亚 临 14 和 40 冷
界区进行 , 压力 和温 度维 持 不 变 , 泵 的结构 与制 热
冷 或空调设 备非 常接近 , 计 、 设 加工没有 特殊要 求 ,
一
般制冷或 空调 厂家均 可生产 。 C 2热泵 以 c , 工质 , 大 特 点 在 于 跨 临 O 0 为 最
热岛效应 。在能 源 日趋 紧 张 和环保 意识 不 断提 高
的大背 景下 , 利用 热泵技 术制成 的热泵 热水器 和热 泵热风 机在家庭 、 宾馆 、 洗浴 中心 以及食 品干燥 、 粮 食干燥 、 印染 、 纸 、 造 化工 等场所 具有广 阔 的应 用前
景。
根 据所采用 的工质 或制冷 剂 , 目前 的热泵 可分 为 常 规 热 泵 和 C 热 泵 。 常 规 热 泵 采 用 R 2 O 2,
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第 7卷 第 5 期 2007年 1 0月
制 冷 与 空 调
REFR I GERA TI ON AND I — COND I 0 NI A R T1 NG 7培0 8
涡 旋 压 缩 机 在 热 泵 热 水 器 中 的 应 用
W a g S npn n ha ig ) Gu 1o ) H a nh 3 n Ru u )
( h n h i i tn i r t) S a g aJa o gUnv s y o ei
暖通空调:提高压缩机性能涡旋式压缩机的技术应用.doc
暖通空调:提高压缩机性能涡旋式压缩机的技术应用由于传统的制冷系统采用定速压缩机,因此人们对制冷系统及压缩机的研究重点一直是在名义工况和额定转速下稳态工作时的效率和其它工作特性上。
传统的制冷系统采用定转速压缩机,实行开关控制,利用压缩机上附带的鼠笼式电动机驱动压缩机,从而调节蒸发温度。
这种控制方式使蒸发温度波动较大,容易影响被冷却环境的温度。
压缩机电机在工作过程中要不断克服转子从静止到额定转速变化过程中所产生的巨大转动惯量,尤其是带着负荷启动时,启动力矩要高出运行力矩许多倍,其结果不仅要额外耗费电能,而且会加剧压缩机运动部件的磨损。
另外这种运行方式在启动过程中还会产生较大的振动、噪声以及冲击电流,引起电源电压的波动,因此应采用变频压缩机替代定转速压缩机,从而避免这种频繁的起停过程。
针对变频压缩机的研究,是从往复活塞机开始的,但由于其往复运动的特点,影响到变频特性的发挥;从而转到滚动转子式压缩机、涡旋压缩机等回转式压缩机上来,大大提高了压缩机的性能。
其中,涡旋式压缩机是一种新型的容积式压缩机,具有结构紧凑、效率高、可靠性强、噪声低等特点,尤其是用于变频控制运行。
但由于没有数控加工技术和缺乏对轴向力平衡问题的妥善解决方法,因而长期未能完成其实用化。
进入70年代,美国A.D.L公司完成富有成效的研究,首先解决了涡旋盘端部磨损补偿的密封技术。
并在此基础上与瑞士合作开发了多种工质的涡旋式压缩机样机。
涡旋式压缩机的真正规模生产始于日本。
1981年日本三电(SANDEN)公司开始生产用于汽车空调的涡旋式压缩机,1983年日立公司开始生产2~5Hp用于房间空调的涡旋式压缩机。
此外,在美国,自Copeland公司1987年建立涡旋式压缩机生产线推出其产品后,Carrier、Trane、Tecumseh等公司也分别设厂生产高质量的涡旋式压缩机。
而变频涡旋压缩机已应用于柜式空调器上,节能效果明显,制冷系数提高20%左右,成为目前涡旋压缩机的一个研究热点。
涡旋压缩机在热泵热水器中的应用
涡旋压缩机在热泵热水器中的应用王善平 谷波(上海交通大学, 上海,200030)韩润虎(丹佛斯自动控制有限公司,上海,200233)摘要:热泵热水器以制取热水为目的,有别于普通制冷或空调。
热泵热水器运行时冷凝温度和冷凝压力很高,对压缩机的可靠性和应用技巧提出了较高要求。
涡旋压缩机可靠性好、效率高,在热泵热水器中得到了大量应用。
关键词:热泵热水器、涡旋压缩机、电机烧毁Application of Scroll Compressors in Heat-pump Water Heaters Wang Shanping Gu Bo Han Runhu(Shanghai Jiaotong University) (Danfoss)Abstract: Unlike freezers and air conditioners, heat-pump water heaters are the specialized equipment for hot water. Compressors application skills and reliability is highly needed because of the terribly high condensing pressure and condensing temperature. With the high reliability and efficiency as well as the amazing performance of anti-slugging, scroll compressors are widely used in heat-pump water heaters. Key Words: Heat Pump Water Heater, Scroll Compressor, Motor Burnout1前言理论上,热泵的效率永远高于1。
涡旋压缩机测试方法
涡旋压缩机测试方法涡旋压缩机是一种常见的压缩机类型,其工作原理是通过涡旋运动将气体压缩。
为了确保涡旋压缩机的性能和质量符合要求,需要进行测试和验证。
本文将介绍涡旋压缩机的测试方法。
一、涡旋压缩机测试的目的和意义涡旋压缩机是一种重要的能量转换设备,在工业生产中广泛应用。
它的工作效率和可靠性直接影响到生产线的正常运行和产品质量。
因此,进行涡旋压缩机的测试和验证,能够有效评估其性能指标,发现潜在问题,提高设备的工作效率和可靠性。
二、涡旋压缩机测试的内容1. 测试压缩机的工作效率:通过测量压缩机的压缩比、压缩机功率和流量,可以计算得到压缩机的绝热效率和机械效率,从而评估压缩机的工作效率。
2. 测试压缩机的容量:通过测量压缩机的流量和压力,可以确定压缩机的容量,即单位时间内处理的气体量。
3. 测试压缩机的冷却效果:通过测量压缩机进出口气体的温度差和冷却水的温度,可以评估压缩机的冷却效果。
4. 测试压缩机的振动和噪音:通过使用振动和噪音测试仪器,可以测量压缩机的振动和噪音水平,评估其安装和运行状态是否正常。
三、涡旋压缩机测试的方法1. 实验室测试:将涡旋压缩机置于实验室中,连接相应的测量设备,通过控制系统控制压缩机的运行,进行各项测试。
实验室测试可以提供较为准确的测试数据,但无法完全模拟实际运行环境。
2. 现场测试:在涡旋压缩机的实际运行环境中,使用便携式测试设备进行测试。
现场测试可以模拟真实工况,但受到环境条件的影响,测试数据可能不够准确。
3. 数据分析和对比:将测试得到的数据进行分析和对比,与设计要求和标准进行对比,评估涡旋压缩机的性能是否符合要求。
若发现问题,可以进行进一步的优化和改进。
四、涡旋压缩机测试的注意事项1. 测试设备的选择:选择合适的测试设备,确保其精度和可靠性。
2. 测试环境的控制:在实验室测试中,需要控制环境温度、湿度等参数,以保证测试的准确性。
3. 测试数据的记录和分析:及时记录测试数据,并进行分析和对比,发现问题并采取相应的措施。
热泵涡旋压缩机的热力学特性研究
热泵涡旋压缩机的热力学特性研究热泵涡旋压缩机的热力学特性研究引言:热泵是一种利用外界低温热源进行加热或制冷的装置,具有节能、环保等优点,在工业和民用领域得到广泛应用。
热泵系统中的关键部件之一是涡旋压缩机,它起到压缩和输送制冷剂的作用。
热泵涡旋压缩机的热力学特性研究对于优化热泵系统的性能具有重要意义。
一、涡旋压缩机的工作原理热泵涡旋压缩机是一种具有螺旋翅片的压缩机。
当制冷剂通过压缩机进入压缩腔时,双螺旋腔随转子的旋转形成变容工作,通过不断压缩制冷剂使其温度和压力升高。
然后,高温高压的制冷剂通过排气口排出,进入冷凝器进行冷凝并释放热量。
二、热泵涡旋压缩机的性能参数1. 绝热效率绝热效率是指涡旋压缩机在压缩过程中消耗电能所转化的机械能与压缩物质所吸收的总热量之比。
绝热效率的提高可以降低能源的消耗,提高热泵系统的性能。
2. 压缩比压缩比是指涡旋压缩机出口压力与入口压力之比。
压缩比的大小直接影响到热泵系统的性能,过大或过小都会导致系统效率下降。
因此,合理选择和控制压缩比是优化热泵涡旋压缩机性能的重要因素。
3. 冷却效率冷却效率是指压缩机排气温度与其吸气温度之差与入口温度之差的比值。
冷却效率的提高可以降低热泵系统的运行温度,提高系统的热量回收效率。
4. 绝对容积效率绝对容积效率是指实际容积流量与理论容积流量之比。
绝对容积效率的大小反映了压缩机的容积效果和气体的漏损情况。
压缩机的绝对容积效率越高,性能越好。
三、热泵涡旋压缩机的优化措施1. 提高涡旋压缩机的密封性能,减少气体的泄漏。
2. 优化涡旋腔的结构和孔隙率,改善气体的压缩效果。
3. 提高压缩机的冷却效果,降低排气温度。
4. 采用高效耐磨材料制造压缩机的关键零部件,提高其耐久性和可靠性。
5. 优化热泵系统的控制策略,实现智能调节和节能运行。
四、结论通过对热泵涡旋压缩机的热力学特性进行研究,我们可以更好地理解压缩机的工作原理和性能参数,并可以采取相应的措施进行优化。
低温热泵用涡旋压缩机性能的试验研究
低温热泵用涡旋压缩机性能的试验研究由于空气源热泵一机两用的特点、环保高效的优势,因而长期以来许多企业、研究机构一直在致力于解决空气源热泵在低温工况下的制热问题。
国内外研究人员现已开发出多种在低温环境下使用的热泵,如开利公司研制出的使用非共沸工质的带精馏塔的空气源热泵;日本KatsujiYamagami在1999年提出利用燃油、燃气燃烧器辅助加热的热泵空调器;Sami S.M.提出利用中央空调系统的排风或者回风中的热量改变空气源热泵蒸发器表面流过的空气的温度,以此改进空气源热泵的低温制热性能等.对于空气源热泵而言,衡量改进方案优劣的重要标准是:系统是否简单可靠、易于实施;系统能否兼顾正常工作情况以及极端工作情况下的系统性能。
从这个角度出发,2000年马国远教授提出的利用带辅助进气口的涡旋压缩机实现带经济器的准二级压缩空气源热泵系统来提高空气源热泵在低温工况下的制热性能是一个最为经济合理的方案.但是在这一技术具体工程实施时,还有一系列问题需要解决:如何确定在不同的外界工况条件下最优的涡旋压缩机辅助进气口位置,准二级压缩热泵用涡旋压缩机如何根据实际情况确定合理的运行模式等。
一试验研究1.1 试验目的测试准二级压缩热泵用涡旋压缩机在低温环境工况下的制热性能,并记录和分析机组在不同工况下运行的相关数据.1.2 试验台说明图1所示为试验样机的系统原理图.所采用的压缩机是某厂家所生产的型号为C—SB373H8A 的中间补气涡旋压缩机改造而成的试验机,其主要技术参数为:吸气容积为83.4 cm3/r,额定制冷量为14.5 kW,额定输入功率为4.54kW,转速为2880r/rain,额定工作电流为7。
9A,制冷剂为R22。
如图1所示,系统工作原理为:带辅助进气口的涡旋压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气,经水冷冷凝器将热量传递给冷却介质后变为高温、高压的液体,升温后的冷却介质可作采暖使用(在本试验中水作为冷凝器的冷却介质,通过调节置于恒温水箱内的电加热器的电压以及冷凝机组冷却水的流量来稳定冷凝温度)。
涡旋压缩机闪发器热泵系统的试验研究_赵会霞
文章编号:0254-0096(2006)04-0377-05涡旋压缩机闪发器热泵系统的试验研究收稿日期:2004-11-16基金项目:北京市自然科学基金(3042004)赵会霞,刘思光,马国远,刘忠宝(北京工业大学环境与能源工程学院,北京100022)摘 要:介绍了涡旋压缩机闪发器热泵系统,并在结构特点方面与对应的过冷器系统作了比较。
对研制的闪发器热泵系统原型机进行了试验研究和性能分析。
结果表明:随蒸发温度的降低,原型机的制热量有所减少,但减少的速度明显低于普通热泵系统,压缩机耗功有所增加,但增加的幅度不大;闪发器系统在低温工况下比过冷器系统可以更有效提高空气源热泵的低温制热性能,是寒冷地区用小型空气源热泵比较适宜采用的系统。
关键词:热泵;经济器;闪发器;涡旋压缩机中图分类号:TK523 文献标识码:A0 前 言空气源热泵可从环境大气中吸取丰富的低品位能量、使用便利,因而成为应用最为广泛的空调热泵[1]。
但是,空气源热泵的应用范围受到气候条件的约束,在热泵技术较为领先的日本曾有/采暖度日数HDD <3,0000的推荐使用标准,在我国使用范围曾被划定在长江中下游地区。
目前指导工程设计的各种文献将冬季室外计算温度tw =-3e 定做热泵使用的最低线[2]。
因此,传统的空气源热泵如果不加任何改进就应用于黄河流域、华北等寒冷地区,它在冬季将无法正常运行,还会产生空气源热泵不能在寒冷地区使用的误区。
近年来,针对空气源热泵在低温环境下制热量不足和可靠性差的问题,相继提出了各种解决的办法:¹带双压缩机的二级压缩循环;º带经济器的蒸汽喷射循环;»带经济器和吸气回热器的蒸汽喷射循环;¼用于过冷冷凝液的独立热泵回路。
衡量改进方案经济有效的标准就是:结构简单、易于实施;在较低环境温度时能够安全、稳定、可靠的运行,制热量能够满足需热量的要求;在较高的环境温度时有较高的性能系数[3]。
热泵低温性能探讨
(s)
y = m ( h 2 一 h 3 ) / ( h 3 一 ”) ( k g / n )
以蒸发器的工质质f流f为基准, 循环单位理论功:
(9)
w 0 = ( h 2 一 h l ) + ( h 4 一 h 3 ) ( h 2 一 h 5 ) / ( h 3 一 h 5 ) ( k J / k g )
附图2 温差一温度控制除箱方式热敏电阻安装位!示惫图 未结籍时, 热敏电阻A的温度是燕发器空气进口温度, 即t o = t a l , 热敏电阻 B的温度是
蒸发器空气出口 温度 t b = t a 2 , 且t o > t b u 当霜层厚度达到设定值时, 热敏电阻 A 被箱层砚盖, 由于箱层的导热系数较大, 热敏电 阻A的温度接近燕发器传热管表面温度, 与未结藉时相比降低了 许多。 热敏电阻B的温度 是结霜条件下蒸发器空气进口 温度, 与结霜前相比略有上升但变化很小。此时, t a < t b o温 度的变化使它们的阻值发生变化, 通过它们的电 流产生电位差异信号, 经1 / 0 线路传送给徽 处理器。经比 较计算, 由 徽处理器发出除藉指令, 四 通换向阀反向, 电加热器加热除藉。待 燕发器表面温度上升到6 ℃左右时, 除霜结束, 恢复正常运行。 温差一沮度控制除霜方式直接用霜层厚度来决定是否除箱, 具有耗电 省、 相对除箱时间短等
制热系数 :
_
W认丽二 丽又 蔽万双而了 石 乏 二 石 丽 了 丽二 下 勇+ 且
( h l : - 价) ( 臼一 砧)
( 1 2 )
与无中间冷却的单级压缩循环相比, 中间注液循环的优点是将压缩比 大幅度减小, 故而 在蒸发温度较低时, 压缩机的容积效率大约提高 1 9 %。同时由于冷凝器中工质的质J E lf 较燕发器中的 大, 因 此冷凝负菏较大, 且同时压缩终温较低。
涡旋压缩机质量管理系统的研究与开发的开题报告
涡旋压缩机质量管理系统的研究与开发的开题报告一.研究背景涡旋压缩机是一种广泛应用于空气压缩机、冷冻机等领域的高效能量设备。
在现代工业中,涡旋压缩机具有体积小,噪音低,质量轻,效率高等优点,已经成为工业中最主流的一种压缩设备。
然而,涡旋压缩机的质量管理尚未得到很好的解决,在实际生产应用中,存在质量问题,包括噪音、振动、寿命不长等问题。
因此,如何实现涡旋压缩机质量管理系统的研究和开发具有重要的现实意义和研究价值。
二.研究目的和意义本文旨在通过对涡旋压缩机质量管理系统研究和开发,探讨如何提升涡旋压缩机的质量和性能,减少产品质量问题,达到稳定可靠的压缩设备。
涡旋压缩机质量管理系统的研究和开发,在以下方面具有重要的意义和应用价值:1. 对于压缩机制造厂家,可以通过质量管理系统提高产品质量和生产效率,降低生产成本。
2. 对于使用压缩机的企业,可以通过质量管理系统增强产品质量可靠性,降低使用成本,保护生产安全。
三.研究内容和方法本文将从以下几个方面展开研究和探讨:1. 涡旋压缩机质量问题的分析与研究。
2. 基于现有的质量管理标准和方法,研究和设计相应的涡旋压缩机质量管理系统。
3. 质量管理系统在涡旋压缩机生产中的应用。
4. 质量管理系统实施后,对涡旋压缩机质量和性能的提升。
本文主要采用文献调研、实验测试、统计分析法等研究方法,通过实验测试获取数据,对数据进行分析,利用SPSS等统计软件进行数据分析,进一步分析涡旋压缩机问题的原因,对问题进行分类,提出相对应的解决方案,建立和优化涡旋压缩机质量管理系统。
四.研究进度安排1. 第一年:文献调研和分析,对涡旋压缩机质量问题进行系统整理和分类,制定研究计划。
2. 第二年:在前期研究的基础上进一步进行实验测试,获取大量数据,对数据进行分析和统计,建立涡旋压缩机质量管理系统。
3. 第三年:将研究成果应用于涡旋压缩机生产实践中,进行调试和优化,分析质量管理系统对于涡旋压缩机质量和性能的提升成效。
低温热泵技术的性能评估及应用研究
低温热泵技术的性能评估及应用研究随着人们对能源的关注和对环境保护的重视,低温热泵技术逐渐成为了工业领域和民用领域中的重要设备。
低温热泵技术是一种通过能量转换的方法,将低温热量转化为高温热量的高效节能技术。
本篇文章将从低温热泵技术的性能评估和应用研究两个方面来探讨这一技术的重要性以及优势。
一、低温热泵技术的性能评估1. 热性能指标热性能指标是评估低温热泵技术性能的重要指标,其中最重要的就是热效率。
热效率是指热泵系统的输出功率与输入功率之比。
低温热泵技术的热效率通常是以COP值来表示。
COP值越高,说明热泵系统的热效率越高。
2. 系统能耗系统能耗也是低温热泵技术性能评估中的一个重要指标。
低温热泵系统的能耗与热效率密切相关。
能耗越低,热泵系统的运行效率越高。
3. 稳定性稳定性是低温热泵系统运行的重要性能之一。
热泵系统的运行稳定性主要包括工作稳定性和系统安全性。
工作稳定性是指热泵系统的运行稳定不出现问题,运行过程中不突然停机或出现故障。
而系统安全性则是指热泵系统在运行过程中没有任何安全事故出现,不伤害人员和设备。
二、低温热泵技术的应用研究低温热泵技术在很多领域中都有广泛的应用研究。
其中最重要的领域包括以下几个方面:1. 工业用途在工业生产中,低温热泵技术可以被广泛应用。
例如,用于石化行业的冷藏系统、中央空调的冷水机组、烘干和烘焙设备、以及工业废水、工业冷却水等废热的回收利用等。
2. 民用用途在日常生活中,低温热泵技术也有很多应用。
例如,家庭中的空调、热水器、洗衣机、冰箱等家电产品都可以应用低温热泵技术,以提高家电的能效和稳定性,减少能源消耗和环境污染。
3. 农业用途在农业生产中,低温热泵技术可以用于温室设备、农业污水处理、动物养殖等方面。
通过低温热泵技术的应用,可以有效地节约能源,并提高生产效率,减少生产成本,也可以对环境产生积极的影响。
总之,低温热泵技术作为一种高效节能技术,已被广泛应用于工业、农业和民用领域中,成为了能源转换和节能减排的重要手段。
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由于空气源热泵一机两用的特点、环保高效的优势,因而长期以来许多企业、研究机构一直在致力于解决空气源热泵在低温工况下的制热问题。
国内外研究人员现已开发出多种在低温环境下使用的热泵,如开利公司研制出的使用非共沸工质的带精馏塔的空气源热泵;日本KatsujiYamagami在1999年提出利用燃油、燃气燃烧器辅助加热的热泵空调器;Sami S.M.提出利用中央空调系统的排风或者回风中的热量改变空气源热泵蒸发器表面流过的空气的温度,以此改进空气源热泵的低温制热性能等。
对于空气源热泵而言,衡量改进方案优劣的重要标准是:系统是否简单可靠、易于实施;系统能否兼顾正常工作情况以及极端工作情况下的系统性能。
从这个角度出发,2000年马国远教授提出的利用带辅助进气口的涡旋压缩机实现带经济器的准二级压缩空气源热泵系统来提高空气源热泵在低温工况下的制热性能是一个最为经济合理的方案。
但是在这一技术具体工程实施时,还有一系列问题需要解决:如何确定在不同的外界工况条件下最优的涡旋压缩机辅助进气口位置,准二级压缩热泵用涡旋压缩机如何根据实际情况确定合理的运行模式等。
一试验研究1.1 试验目的测试准二级压缩热泵用涡旋压缩机在低温环境工况下的制热性能,并记录和分析机组在不同工况下运行的相关数据。
1.2 试验台说明图1所示为试验样机的系统原理图。
所采用的压缩机是某厂家所生产的型号为C-SB373H8A 的中间补气涡旋压缩机改造而成的试验机,其主要技术参数为:吸气容积为83.4 cm3/r,额定制冷量为14.5 kW,额定输入功率为4.54kW,转速为2880r/rain,额定工作电流为7.9A,制冷剂为R22。
如图1所示,系统工作原理为:带辅助进气口的涡旋压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气,经水冷冷凝器将热量传递给冷却介质后变为高温、高压的液体,升温后的冷却介质可作采暖使用(在本试验中水作为冷凝器的冷却介质,通过调节置于恒温水箱内的电加热器的电压以及冷凝机组冷却水的流量来稳定冷凝温度)。
从冷凝器出来的高压制冷剂液体经储液器、过冷器、干燥过滤器以及电加热器(通过调节过冷器中冷却水的流量和电加热器电压可稳定过冷度)后分为2路:主路为普通热泵回路,辅路为补气回路的制冷剂液体直接进入经济器;辅路的制冷剂液体经电子膨胀阀降压后变为低压的气液混合物,也同时进入经济器,二者在经济器中进行热交换后,辅路的制冷剂变为气体后被压缩机的辅助进气口吸入,主路的制冷剂变为过冷液体经电子膨胀阀降压后进入量热器(本试验中为测试系统的制冷量,用量热器代替蒸发器)。
在量热器内,主路的制冷剂吸收量热器中电加热器的热量而变为低压气体被压缩机吸气口吸入,主路和辅路的制冷剂在压缩机工作腔内混合,被压缩后排出压缩机,从而形成闭的工作回路。
与普通热泵循环相比改造后的热泵系统有以下特点:1)在原有热泵系统的基础上,增设了补气回路。
补气回路中制冷剂经膨胀阀节流压力降低到介于冷凝压力和蒸发压力之间的中间压力,而后与主路制冷剂在经济器中进行热交换。
2)涡旋压缩机除原有的吸气口和排气口外,增加了补气口,补气回路制冷剂经经济器后变为蒸气,然后从补气口喷入压缩机。
3)关闭2个三通阀间的截止阀,同时开启补气回路截止阀,热泵系统按照改进后的补气循环工作,可增强系统低温性能;开启2个三通阀间的截止阀,同时关闭补气回路截止阀,系统将仍按普通制冷系统运行,不影响检测室测试普通制冷压缩机性能的基本功能。
1.3 试验测试内容1)在冷凝温度45℃ ,蒸发温度分别为-6.7℃ ,-10℃ ,-15℃ ,-18℃ ,-20℃ 和-22℃ 计6个低温工况下,测试准二级压缩热泵用涡旋压缩机的低温制热性能指标随补气压力的变化;2)对1)结果进行分析,得出准二级压缩热泵用涡旋压缩机低温制热工况下的最佳补气压力,而后将电子膨胀阀的开度设定到最佳值,分别测试在1)工况下普通热泵用涡旋压缩机和准二级压缩热泵用涡旋压缩机低温制热性能的差异。
二试验结果与分析2.1 制热性能测试补气压力的大小是影响准二级压缩热泵用涡旋压缩机制热性能的重要参数,因此在冷凝温度为45℃ ,蒸发温度分别为-6.7℃ ,-10℃ ,-15℃ ,-18℃ ,-20℃ 和-22℃ 计6个低温工况下测试了准二级压缩热泵用涡旋压缩机运行时制热性能参数随补气压力变化的性能曲线。
补气压力的变化是通过步进器调节电子膨胀阀的开度来实现的,以期找到准二级压缩热泵用涡旋压缩机运行的最佳补气压力。
图2~图6为实测准二级压缩热泵用涡旋压缩机运行时的制热性能随补气压力的变化曲线。
2.1.1 相对补气量图2为准二级压缩热泵用涡旋压缩机的相对补气量随补气压力的变化情况。
从图中可以看出,随着补气压力的升高,压缩机的相对补气量均增大。
其主要原因是,在补气口大小以及压缩机补气口压力不变的情况下,补气压力越大则补气过程的压差就越大,所以相对补气量也就会越多。
从图中还可以看出,在相同的中间压力下,蒸发温度越低压缩机的相对补气量就越大。
这主要是由于随着蒸发温度的降低,蒸发压力也随之降低,在补气压力不变的情况下,补气过程的压差也会增大,从而导致相对补气量的增大。
总之,补气压力的升高和系统蒸发温度的降低,都会使得准二级压缩热泵用涡旋压缩机相对补气量有所增加。
2.1.2 制热量图3是准二级压缩热泵用涡旋压缩机制热量随补气压力的变化情况。
从图中可以看出,制热量随中间压力增加有缓慢升高的趋势。
制热量随中间压力变化的这一特性给热泵机组的设计与制造带来了极大的便利,因为在设计与制造时不需要任何严格保证中间压力的措施。
在其他条件不变时,补气压力变大意味着补气量的增加,增大补气量不仅使冷凝器中制冷剂流量增加,而且也使压缩机的功率消耗增加,这二者均能增大冷凝器的热负荷,相应地压缩机制热量也应增加。
但补气量的增加改善了压缩过程后半部分的冷却效果,使压缩机排气的焓有所降低,从而导致单位制热量的降低,因此随着补气压力的升高,压缩机的制热量缓慢地增加。
从图中还可以看出,制热量随蒸发温度降低而减少,但减少的速度不一样。
当蒸发温度从-10℃ 降低到-15℃时,制热量的降低在13%以上;当蒸发温度从-18℃ 降低到-22℃ 时,制热量的降低仅在8%以内。
这说明:在较低蒸发温度时补气量占系统工质循环量的比例较大,补气的效果明显;在较高蒸发温度时补气量所占比例较小,补气的效果相对不太明显。
2.1.3 电动机功率图4是准二级压缩热泵用涡旋压缩机电动机功率随补气压力的变化情况。
从图中可以看出,压缩机的电动机功率随补气压力的增加而增加,但增加的幅度不大。
在测试工况范围内,电动机功率的最大值与最小值只相差10 左右。
其原因是:由前面的分析可知,当补气压力升高时,使补气过程的压力差增大,补气量明显增大,致使压缩功增大;另一方面,补气压力升高增加了补气量,可以改善压缩过程后半部分的冷却效果,使压缩机排气的焓有所降低,这又使压缩功降低,但前者是影响电动机功率的主要因素。
2.1.4 制热COP图5是准二级压缩热泵用涡旋压缩机制热COP随补气压力的变化情况。
从图中可以看出,压缩机的制热COP几乎不随补气压力的升高而变化,最大制热COP 与最小制热COP相差在8 以内。
这主要是因为随着补气压力的升高,系统的制热量升高,但是压缩机耗功也逐渐升高。
当制热量增长的速率高于压缩机耗功增长的速率时,制热COP将会升高;而当制热量增长的速率低于压缩机耗功增长的速率时,制热COP将会降低。
2.1.5 排气温度图6是准二级压缩热泵用涡旋压缩机排气温度随补气压力的变化情况。
从图中可以看出,压缩机排气温度随补气压力升高而显著降低。
在测试工况范围内,各工况的压缩机排气温度最大值与最小值相差超过20℃ ,这主要是由于随着补气压力的升高补气量增大的结果。
涡旋压缩机的补气过程很大程度上改善了压缩过程后半部分的冷却效果,使压缩机排气的焓有所降低,使得压缩机排气温度降低。
准二级压缩热泵用涡旋压缩机最大优点在于在低温工况下运行时排气温度较低。
如图所示,当补气压力在1 230 kPa附近时,在蒸发温度为一22℃ 的工况下,压缩机排气温度为127℃(接近130℃ 的极限)。
随着补气压力的升高,排气温度逐渐降低。
故从准二级压缩热泵用涡旋压缩机低温运行的可靠性方面分析,补气压力应高于1230kPa。
综合以上分析,在相同工况下,增大辅助回路的补气压力,可以增加进入压缩机辅助进气口的制冷剂流量,同时增大流过冷凝器的制冷剂流量,因此可以提高压缩机的制热量,但是同时也付出了一定的代价,即增大压缩机的电功率。
从提高制热量的角度来看,当然补气压力越大越好。
但是笔者关心的不仅仅是压缩机的制热量,更关心的是压缩机的制热COP以及压缩机的运行可靠性。
而通过以上的分析,在各工况下压缩机制热COP随补气压力变化很小,而排气温度变化较大。
当补气压力在1 230 kPa附近时,在蒸发温度为一22℃ 的工况下,压缩机排气温度为127℃ ,接近R22压缩机排气温度最高130℃ 的极限。
随着补气压力的升高,排气温度逐渐降低。
因此从提高压缩机制热量、制热COP及运行的可靠性(保持较低的排气温度)的角度来看,补气压力应高于1230kPa。
2.2 与普通热泵系统的性能比较从表1中可以看出,与普通热泵用涡旋压缩机相比,准二级压缩热泵用涡旋压缩机在蒸发温度为-10℃ 的工况下,制热量提高7.65%,电功率提高1.30%,制热COP提高6.39%,排气温度降低20.52℃ ;在蒸发温度为-15℃的工况下,制热量提高9.04% ,电功率提高1.32%,制热COP提高7.72%,排气温度降低20.36℃ ,可见在低温工况下运行时,准二级压缩热泵用涡旋压缩机在提高制热性能系数和降低压缩机的排气温度方面效果很明显。
三结论1)无论从改进涡旋压缩机低温制热能力的角度,还是从涡旋压缩机运行可靠性的角度考虑,准二级压缩热泵用涡旋压缩机的最佳补气孔口的位置应开设在靠近吸气腔刚刚闭合处的角度附近(即第二工作腔的起始段附近),并且保证补气压缩结束时压缩腔中的制冷剂压力小于中间补气压力;2)对于补气口开设于吸气腔刚刚闭合后的临近区域的准二级压缩热泵用涡旋压缩机,在低温制热工况下运行时,在提高制热量和制热COP及降低压缩机的排气温度方面较普通热泵用涡旋压缩机有着明显的优势;3)从提高准二级压缩热泵用涡旋压缩机制热量、制热COP及运行的可靠性(保持较低的排气温度)的角度来看,补气压力应高于1230kPa:4)在低温工况下运行时,准二级压缩热泵用涡旋压缩机在提高制热性能系数和降低压缩机的排气温度方面效果很明显。
准二级压缩热泵用涡旋压缩机是寒冷地区用小型空气源热泵比较适宜采用的压缩机。