热泵热水器用R22压缩机的开发
2023年公用设备工程师之专业知识(暖通空调专业)模考预测题库(夺冠系列)
2023年公用设备工程师之专业知识（暖通空调专业）模考预测题库(夺冠系列)单选题（共30题）1、液态制冷剂在过冷器中的过冷过程可以近似看成( )。
A.等压过程B.等容过程C.等焓过程D.等温过程【答案】 A2、与常规空调相比，采用蓄冷的空调冷水，一般应采用( )供回水温差。
A.适当加大的B.适当减小的C.相当的D.自由选择的【答案】 A3、现行国家标准对空气过滤器的选用、布置和安装方式作出了若干强制性规定，下列对有关强制性规定理解错误的是哪一项？( )A.空气净化处理应根据空气洁净度等级合理选用空气过滤器B.空气过滤器的处理风量应小于或等于额定风量C.中效(高中效)空气过滤器宜集中设置在空调系统的正压段D.亚高效、高效和超高效空气过滤器必须设置在净化空调系统的末端【答案】 D4、关于维持正压房间的空调冷负荷，表述正确的应是下列哪一项？( )A.空调房间的夏季冷负荷中包括了新风负荷，故房间的冷负荷比房间得热量大B.空调系统的冷负荷就是空调房间的得热量C.空调房间的冷负荷最终就是由对流换热量组成的D.空调房间的瞬时辐射得热量与对流得热量之和为房间的冷负荷【答案】 C5、有一工厂厂区采用蒸汽供暖系统，下列选项正确的是( )。
A.设计低压蒸汽供暖系统，采用双管下供下回系统，可避免汽水撞击声B.设计低压蒸汽机械回水供暖系统时，锅炉高于底层散热器，则凝水箱需要安装在低于底层散热器和凝水管的位置C.设计高压蒸汽开式余压回水系统时，锅炉房的闭式凝水箱顶标高应低于室外凝水干管最低点标高D.设计高压蒸汽闭式余压回水系统时，锅炉房的闭式凝水箱顶标高应低于室外凝水干管最低点标高【答案】 B6、对于严寒地区，内部发热量较大的商业建筑，下列夏季节能技术措施中，效果不显著的是( )。
A.减小窗墙面积比B.提高围护结构保温性能C.设置自然通风装置D.设置外遮阳【答案】 B7、地面辐射供暖系统细石混凝土填充层进行膨胀补偿时，错误的做法是( )。
两种工况下R417a和R22用于空气源热泵热水器的实验研究
Ｖｏ Ｉ ． ２ ３ ＮＯ １
Ｍ ａｒ ． ２０１ ４
２ Ｏｌ ４年 ３月
１ Ｘ） Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ — ６ ６ ８ ５ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ０ ２
两 种 工 况 下 Ｒ４ １ ７ ａ和 Ｒ２ ２用 于 空气 源 热 泵 热 水 器 的 实验 研 究
ｐ ｏｗｅ ｒ ｏｕ ｔ ｐｕ ｔ ｏｆ Ｒ４１ ７ａ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｒ ｅ ｌ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｈｏ ｓ ｅ ｏｆ Ｒ２ ２，ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｈｅ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｏｕ ｔ ｐ ｕｔ ｉ ｓ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂｌ ｅ ａ ｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｂ ｙ ｔ ｈｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏｆ ｈ ｏｔ ｗａ ｔ ｅ ｒ ． Ｔｈ ｏｕ ｇｈ ｔ ｈｅ ＣＯＰ ｏｆ Ｒ４ １ ７ ａ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｓ ｒ ａ ｐｉ ｄ ｌ ｙ， ｉ ｔ ｓ ａ ｖｅ ｒ ａ ｇｅ ＣＯＰ ｉ Ｓ ｈｉ ｇ ｈｅ ｒ ｔ ｈａ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｏｆ Ｒ２ ２ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｐ ｙｒ ｏｌ ｏ ｇｙ；Ｒ４１ ７ ａ；ｈ ｅ ａ ｔ ｐｕ ｍｐ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｈｅ ａ ｔ ｅ ｒ ；ａ ｌ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｆ ｒ ｉ ｇ ｅ ｒ ａ ｎ ｔ ｓ
Ｙ１ Ｎ Ａｉ — ｙ ｏ ｎ ｇ ，ＱＩ Ｕ Ｆｕ — ｑ ｉ ａ ｎ ｇ
（ Ｄｅ ｐ ｔ ．ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｔｏ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｖｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｆ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ，Ｔｏ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｇ ２ ４ ４ ０ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｒ４ １ ７ ａ ａ ｎ ｄ Ｒ２ ２
多联式空调（热泵）系统用压缩机研究与分析
多联式空调（热泵）系统用压缩机研究与分析摘要：对多联式空调（热泵）系统进行分析，并设计28kW空调样机，在实验室进行100%负荷与最小负荷试验，结果表明：1）夏季制冷工况下，随着室外温度提高，多联式空调（热泵）系统用压缩机需要具备高温制冷可靠性以及制冷能力输出的问题；2）冬季制热工况下，多联式空调（热泵）系统用压缩机需要克服高压比运行能力，变频喷气增焓高压比压缩机可以有效解决低温制热问题，提高空调（热泵）系统舒适性、可靠性；3）多联式空调（热泵）系统经常处于低负荷率、低压缩比运行工况，压缩机需要具备小压比、小负荷、小流量高效可靠运行能力，以便提高整机能效，实现节能、节碳。
关键词：热泵系统；压缩机；压缩比；能效Analysis and development of compressor technology for the VRF air conditioner（heat pump）system Cailiang Lijuhui（GD Midea Heating & Ventilating Equipment Co.,Ltd.）Abstract:Through the analysis of the VRF air condition(heat pump)system,the 28kW air conditionprototype was designed,the100% load and the min load performance test was carried out in the laboratory. The results show that: 1)Under the refrigeration condition in summer,The compressor of the VRF air condition(heat pump)system need has high temperature refrigeration reliability and output of cooling capacity; 2)Under the refrigeration condition in winter,the VRF air condition(heat pump)system need to overcome high compression ratio operation ability under low temperature heating condition,The inverter EVI compressor designed by high pressure ratio can effectively solve the problem of low-temperatureheating,it can improve the system reliability and comfort; 3)The VRF air condition(heat pump) system often operated under low load and low compression ratio , The compressor need to have the efficient ability and reliableability under the condition of low pressure ratio, low loadand small flow rate,In order to improve the energy efficiency of the whole machine and realize energy saving and carbon saving.Key words:refrigeration system; compressor; compression ratio; energy efficiency1引言随着30碳达峰、60碳中和任务的提出，我国制冷空调领域步入了新的发展阶段，据相关数据统计，我国制冷空调用电量占全社会用电量约15%，在整个空调系统中能耗占比最大的就是压缩机，大约60%-70%，故而实现压缩机节能对实现制冷空调领域双碳目标至关重要。
R134a和R417A应用于热泵热水器灌注式替代R22的实验分析
有 对 臭 氧 层 的破 坏 作用 及 温 室 效 应 ，使 全 世 界 空 相近的热物理性质 ，较高的单位容积制冷量、较低
调和 热泵 行业 面 临严 峻 的考验 。根 据 《蒙特 利 尔议 定 书 》 的规 定 ，对 于Ｒ２２等 ＨＣＦＣ类 过渡 性 替 代 制 冷剂 ，１９９６年要 开 始 削减 ，２００４年 要 削减 ３５％，到 ２０２０年发 达 国家将 完全 废 止 ，发展 中 国家可 延长 至 ２０３０年 。因此 ，对 于热 泵热 水器 这项 热 门且 极具 市 场潜力的新型产 品来说，找到一种能够替代Ｒ２２的 环 保 、性 能优 良并且 适 用 于 热 泵 热 水 器 运 行 工 况
气压 力，但其制热量远远小 于Ｒ２２，低温工况下 ，吸气压力 过低 ，而且需更换压缩机润 滑油 ，因此 ，Ｒ４１７ＡＬｔＲ１３４ａ更适合
在 空气源 热泵 热水 器中对Ｒ２２进行直接灌注式替代 。
关键词 热 工学；空气源 热泵热水器；Ｒ４１７Ａ；Ｒ１３４ａ；Ｒ２２；灌注 式替代
中圈分类号 ：ＴＢ６１ ２；ＴＱ０５１．５；ＴＵ８３１．７
Ｒ１３４ａ￣［ＩＲ４－７Ａ应用于热泵热水器灌注式替代Ｒ２２ 誊
文章编 号：０２５３—４３３９（２０１ １）０４—００４３—０６ ＤＯＩ编码 ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．０２５３—４３３９．２０１ １．０４．０４３
Ａｙｕｏｅ１ｕ．３ｓ２ｔ．Ｎｏ．４ ２０１ １ ．
Ｒ１３４ａ￥ｆ ｌＲ４１７Ａ应用 于热泵 热水 器灌注式替代 Ｒ２２的实验分析
４ 实验 结果及分析
实验 为 考 核 三 种 制 冷 工 质 在 恶 劣 工 况 下 的极
限性 能 ，最 终 选 择 以下 实 验 工况 ，且 空 气 侧 干 湿 球温 度及 水温 控制 精度 均 为 ±０．１ ｏＣ：
热泵热水器技术的五大标准
热泵热水器技术的五大标准额定运行的进风温度GB/T23137-2008《家用和类似用途热泵热水器》将20℃作为空气源热泵热水器额定运行的进风温度。
该温度比国际电工委员会（IEC）推荐的进风温度高5℃，比日本制冷工业协会（JRA）标准规定的进风温度高4℃。
然而，这看似不大的差异却影响深远。
额定运行条件下的运行参数是产品性能的代表性指标，出于市场竞争的考虑，制造企业在设计时都尽可能在额定运行条件下维持较高的蒸发温度，以提高制热能力和效率。
但是，现有空调压缩机的冷凝温度上限一般为65℃，通常在热水温度达到55℃时，冷凝温度已经接近该上限范围。
考虑到性能参数分布具有一定的离散性以及冷凝器的技术经济性等因素，热泵制造企业很难采取类似在空调设计中保留温度裕量的措施，来保证产品的可靠性。
因此，热泵热水器制造企业采用了多种解决方案，如使用动作温度较高的压力开关，使压缩机在短期内以高于上限值的冷凝温度运行；采取冷凝温度上限较高的T3气候类型压缩机，允许冷凝温度高达70℃等。
其中，最引人注目的是开发热泵热水器专用压缩机。
然而，由于空气源热泵的制热能力受进风温度影响较大，在住宅场所使用时，当进风温度较低时，会出现热水不够用的情况。
一般情况下，在进风温度达到15℃时，空气源热泵热水器的制热能力可以达到较高水平，不会出现热水不够用的情况。
如果将15℃作为额定运行的进风温度，热泵热水器的防超温保护功能在进风温度超过15℃时将发挥作用，通常的措施是减少蒸发器的空气流量，降低蒸发温度，从而降低系统热负荷，这使冷凝温度受到限制。
这种措施对于防止系统超温运行是简单有效的。
因此，笔者认为，对于热泵热水器而言，冷凝温度上限为65℃的常规空调压缩机足以胜任热泵系统要求。
CO2为制冷剂的热泵热水器GB/T23137-2008的附录A（资料性附录）《以CO2为制冷剂的热泵热水器》的内容基本源于JRA4050:2007《家用热泵热水器》。
如果对热泵制冷系统的压力安全特性进行比较，就会发现CO2为制冷剂的热泵热水器与常规使用碳氟类制冷剂的热泵热水器之间存在差异。
大型氟利昂(R22)集中制冷 系统工程设计实例及其技术探讨
大型氟利昂（R22）集中制冷系统工程设计实例及其技术探讨摘要：本文通过一工程实例介绍了大型氟利昂集中制冷系统的设计、安装、调试，并就相关技术问题进行分析探讨，为今后大型氟利昂集中制冷系统的设计及研究提供很好的参考。
关键词：大型氟利昂集中制冷系统，设备的选型及配置，系统中的净化措施，系统中油的处理措施1 引言通常我们称以氨为制冷剂进行制冷的系统为氨制冷系统，而以氟利昂作为制冷剂的系统则称为氟利昂制冷系统。
我国大中型冷库及水产品冷冻加工配套制冷系统绝大部分采用氨集中制冷系统，极少采用氟利昂制冷系统，而在小型系统中应用较多。
作为大型氟利昂制冷系统，因系统回油等诸多因素较少被采用。
最近我司负责一个大型氟利昂集中制冷系统的设计、安装、调试，现已投入正常运行。
现就本工程的设计做一介绍，并就相关技术问题进行分析探讨。
附：本工程现场实景图1：厂房一角实景图2：氟集中制冷机房实景2 工程设计简介及分析本项目为水产品综合加工厂配套制冷工程，包括五间低温冷藏库、三间急冻间、六台平板机及两条单体速冻装置（即IQF单冻线）的配套制冷工程设计，五间低温冷藏库总库容3500m3，三间急冻间的每间冻结能力为3吨/6小时，六台平板机有3台的冻结能力每台为600Kg/次，另外3台的冻结能力每台为1500Kg/次，两条单体速冻装置其中1条冻结能力为550Kg/h，另一条的冻结能力为800Kg/h。
（机房及库房设备平面布置图见图3）2.1 设计参数夏季室外设计温度： +30℃夏季通风室外计算温度： +31℃夏季室外计算湿球温度： +28℃冷凝温度： +38℃冷藏库设计温度： -25±2℃平板机、急冻间、单体速冻装置设计温度：-38±3℃2.2 集中制冷系统的低压系统区域划分根据本项目的特点及其生产的实际情况，并结合建设方的具体要求，本项目采用集中制冷系统。
依据各用冷末端设备的性能、特点，以不同的冻结用冷末端设备各为一个系统为准则，保证冻结设备生产的稳定性，确定将集中制冷系统的低压系统划分为三个独立低压供冷系统，即平板机、急冻间、单体速冻装置各为一个独立低压供冷系统，并将低温冷藏库划入平板机的低压供冷系统。
17-压差供油的螺杆水源热泵选择和应用的几个误区
中国可再生能源学会2011年学术年会论文（地源热泵专业）压差供油的螺杆水源热泵选择和应用的几个误区左绍良董霞霞李祥明李爱彦（烟台顿汉布什工业有限公司）摘要：本文简要介绍了以地下水为冷热源、采用压差供油的全封闭和半封闭式螺杆压缩机的水源热泵机组，在选择水源热泵类别和设计水源热泵系统时常见的几个误区，并针对这些误区，逐一阐释了如何正确认识，才能达到理想的使用目的。
关键词：地下水螺杆压缩机水源热泵机组压差供油误区1.前言：伴随全球能源的日趋紧张和全球气温持续攀升的压力，节能减排的呼声渐高。
地源热泵不仅拥有比风冷热泵更宽广的应用范围和更高的效能，且将制冷、取暖设备合二为一，近年来得到了广泛的推广应用。
在地源热泵中，以地下水为冷热源、采用压差供油的全封闭和半封闭式螺杆压缩机的水源热泵机组，相对土壤源热泵工况俱佳、效能更高；相对于采用开启式螺杆压缩机的水源热泵，机组结构简单可靠；相比于采用离心式压缩机和涡旋式压缩机的水源热泵，具有更强的工况适应能力和宽广的能量调节范围。
依靠这些优势，在地源热泵的推广和应用中，这一类水源热泵（以下简称“水源热泵”）逐步占据了主导地位。
但以笔者多年的经验证明，选择水源热泵类别和设计水源热泵系统时，存在一些误区，使水源热泵得不到正确的使用。
下面就详细阐述这些误区以及如何正确认识。
2.常见误区：误区一：采用机组自身冷媒系统切换工况的水源热泵比用水系统阀门切换工况的水源热泵更有优势。
前者工作原理简图见图1，后者工作原理简图见图2。
夏季制冷运行：1、2、3、4阀门打开；5、6、7、8阀门关闭。
冬季制热运行：5、6、7、8阀门打开；1、2、3、4阀门关闭。
图2源热泵图1冬季制热运行：四通换向阀内部1、4接口相通，2、3接口相通。
误区理由正确认识前者制冷与制热切换直接在操作界面上，简单；后者制冷与制热切换需要水系统8个阀门关闭状态改变。
因此前者比后者操作方便。
前者是比后者确有操作优势。
但此种切换一般一年只有换季运行时进行2次，优势不明显。
冷媒区别与要求R22 R410A R407C
四、制冷剂的发展方向
近年来，中国HCFCs消费量不断攀升。2009年，中国HCFCs消费量占发展中国家整体消费量的比例已 经超过58%。R22是目前中国家用空调行业使用最多的制冷剂，也是中国家用空调行业HCFCs替代的主 要对象。 根据蒙特利尔议定书的要求，中国HCFCs的控制目标是：到2013年，冻结国家层面HCFCs消费量在2009 年和2010年的平均值上;到2015年，在此基础上削减10%。据估算，实现第一阶段整体削减目标，意味 着中国HCFCs消费总量的17%将受到控制。 在最近召开的蒙特利尔议定书多边基金执行委员会第64次会议上，中国和多边基金执行委员会达成 一致意见，在不损耗臭氧层的前提下，通过采用气候友好的替代技术，减少温室气体排放，为应对全 球气候变化做出重要贡献。 目前，世界各国已经意识到HCFCs替代不能仅局限于淘汰损耗臭氧层的物质，还需要考虑替代技术对 气候的影响。”王雷表示，减少温室气体排放是全球环境保护最大、最突出、最热点的议题之一。 “美国环保局已经准备好1个提案，明确提出为了减少温室气体排放，应当将逐步削减HFC物质的计划 纳入蒙特利尔议定书框架内。并且，美国环保局已经在多个国际会议上宣传这一议案，开展双边交流。 据说部分国家已经明确表示支持这个提案，这意味着R410A等HFC物质进入受控制物质名单是迟早的 事。” 不少空调企业也意识到这个问题。海信空调研发中心国内产品所所长赵可可认为，尽管R410A已经成 为未来几年主流的空调制冷剂，也是现阶段最成熟的替代方案，但是由于R410A的GWP值较高，最终只 能作为一种过渡产品使用。王雷表示，目前中国以节能作为减排温室气体的主要途径，但是这不等于 国家不重视化学品的减排作用，国家有关部门正在进行这方面的研究。 目前行业比较认可的气候友好型制冷剂主要有R290、R32、CO2、HFO-1234yf(目前主要应用于汽车 空调领域)等。对于制冷剂的未来发展，目前业界观点并不统一。2010年召开的“空调器HCFCs替代技 术国际研讨会”为各种观点提供了1个充分展示的平台。 对HCFCs替代技术的争论在会上不绝于耳，又以对自然工质制冷剂的研究探讨最为激烈。
水源热泵空调的工作原理与特点
水源热泵系统可供暖、空调，一机多用，一套系统 可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。 （5）自动运行
水源热泵机组由于工况稳定，ห้องสมุดไป่ตู้以可以设计简单的 系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自 动控制程度高，使用寿命长可达到15年以上。
杭州博音节能科技有限公司
第四节：水源热泵空调的特点
当然，水源热泵也不是十全十美的，其应用也会受到制约。 ⑴ 可利用的水源条件限制
在制冷模式时，高压高温的制冷剂气体从压缩机出来后进入水 /制冷剂的冷凝器，向水中排放热量而冷却成高压液体，并使水温 升高。到热膨胀阀进行节流膨胀成低压液体后进入蒸发器蒸发成低 压蒸汽，同时吸收空气的（水）的热量。低压制冷剂蒸汽又进入压 缩机压缩成高压气体，如此循环不已。此时，制冷环境需要的冷冻 水在蒸发器中获得。 在供热模式时，高压高温制冷剂气体从压缩 机压出后进入冷凝器同时排放热量而冷却成高压液体，到热膨胀阀 进行节流膨胀成低压液体进入蒸发器器蒸发成低压蒸汽，蒸发过程 中吸收水中的热量将水冷却。低压制冷剂蒸汽又进入压缩机压缩成 高压气体，如此循环不已。此时，供热环境需要的热水在冷凝器中 获得。热泵系统是一种高效、节能、节资、冷暖两用、运行灵活且 无污染的新型中央空调系统。它利用空气、地表水、地下水、工业 废水及地下常温土壤资源，借助压缩机系统，完成制冷（制热）。 它无须任何人工资源，彻底取代了锅炉或市政管网等传统的供暖方 式和中央空调系统。它不向外界排放任何废气、废水、废渣，使人 们远离粉尘、废气和霉菌，是一种理想“绿色技术”。
R417A在热泵热水系统中替代R22的实验研究
R417A在热泵热水系统中替代R22的实验研究李晓燕闫泽生（哈尔滨商业大学土木与制冷工程学院）摘要：在热泵热水系统中，对新混合工质R417A进行了理论制冷循环分析和灌注式替代R22的循环性能对比试验研究，结果表明混合工质R417A的制热量稍低于R22，但性能系数COP、压缩机排气温度和功耗等循环性能指标均优于R22，实验过程中R417A工质性能稳定，运行正常，不需要更换润滑油。
关键词：热工学；替代工质；实验研究；R417A；热泵；热水系统1.引言R22 是目前发展中国家制冷空调热泵装置广泛使用的工质，由于该工质属于HCFC类物质，对臭氧层有破坏作用和温室效应，根据《蒙特利尔议定书》规定，发达国家对HCFC禁用期限提前到2020年，发展中国家也将2030年停止使用。
因此，开展R22的替代研究迫在眉睫，具有十分重要的意义。
目前，在热泵系统中，R22极有希望的混合替代工质为R407C和R410A。
近共沸混合物R410A 虽具有基本恒定的沸点，但它的容积制冷量较大，排气压力较高，作为替代制冷剂就要求对设备改型，因而难以用作灌注式替代。
R407C具有与R22相近的制冷量，压力基本相当，对整个系统的改动小。
但其传热特性较差，需用酯类润滑油更换R22的润滑油。
针对以上情况，通过理论分析，提出了用一种新的混合工质R417A作为热泵系统R22的替代制冷剂，并在热泵热水系统中进行灌注式替代R22的试验研究，探讨其作为R22替代物的潜力。
2.R417A替代工质理论制冷循环分析R417A是三元非共沸混合物，它是R125、R134a、R600按照4%/50%/3%的比例配制而成的。
它的ODP值为零，GWP值较低。
R600无温室效应，无毒，R125和R134a不具有可燃性、无毒，、不爆炸，且与系统原有润滑油相容性较好。
理想的灌注式替代要求替代物与被替代物至少有相近的热力性质，期望替代物有较高的单位容积制冷量、低排气温度和具有比被替代物更高的能效比。
克莱门特PSRHH螺杆式水地源热泵
克莱门特PSRHH螺杆式水地源热泵（R22）机组介绍：采用地能为主要能源，辅以电能，通过先进的设备将地下取之不竭但不易利用的低位能量开发利用，使其变为可利用的高位能。
满足冬季供暖、夏季供冷需求，也可以解决卫生热水问题，充分显示一机多用功能。
由于采用了地能，通常情况下输入1KW电能可获取5KW冷量或4KW以上的热能，其运行费用为其他常规机组的40~60%,真正体现节能,让用户省的更多。
基本参数：水源工况：系列规格：30个制冷量范围：150～3000kW制热量范围：170～3100 Kw制冷剂：R22，可提供采用R134a、R407C、R404A机组分类：B 标准机组适用于一般场合ST 低温机组适用于蓄冰空调或工艺冷却场合适应范围：制冷工况:冷冻水进出口温度：12/7℃冷却水（井水）进出口温度：18/29℃制热工况：热水进出口温度：40/45℃蒸发器（井水）进出口温度：15/7℃热回收工况：热水进出口温度为40/45℃地埋工况：系列规格：15个制冷量范围：150～2000kW制热量范围：160～2000 Kw制冷剂：R22，可提供采用R134a、R407C、R404A机组分类：B 标准机组适用于一般场合ST 低温机组适用于蓄冰空调或工艺冷却场合适应范围：制冷工况:冷冻水进出口温度：12/7℃冷却水进出口温度：25/30℃制热工况：热水进出口温度：40/45℃蒸发器进出口温度：10/5℃热回收工况：热水进出口温度为40/45℃机组特点：■ 多种应用场合既有应用于一般中央空调场合的标准冷水机组，又有余热利用的部分热回收冷水机组和全部的热回收冷水机组，还有用于冰蓄冷的双工况机组，满足用户的各种需要。
采用盐水或乙二醇溶液作载冷剂，机组还可以输出-10～12℃的工艺冷水，满足工艺空调和工艺冷却的需要。
小到几百平米、大到几万平米的空调，均可采用该系列水冷螺杆冷水机组。
■ 半封闭螺杆压缩机半封闭双螺杆压缩机阴阳螺杆啮合比为6∶5，由特殊冷冻油润滑的轴承支撑，适度的啮合比既能提高制冷量，又能保证螺杆转动的均衡性。
R22转子压缩机在热泵热水器上的应用
—
Ｕ １
Ｕｊ
Ｕ ４
Ｕ）
Ｕ Ｏ
控制 △ Ｔ的意义 ： 与冷凝 温度 （ 相 当于壳 体 内压 的饱 和温 度） 相 比， 压缩机的温度较低 时， 会 发生冷媒在压缩机 内不断凝 聚的现象 ， 这 时油被冷媒稀释 ， 造 成 油 膜 强度 不 够 导 致 滑 动 部 件 的 严 重 磨损 。 规定 △ Ｔ就 是要 保 证 冷 媒 不 要 在 压 缩 机 内凝 聚 ，
防 止 上 述 的不 良发 生
１ ． ４ 油位高度和储液器液位高度
评价
冷媒封入量过多 ， 毛细管或节流部件 开度调节不合适 ， 对 压 缩 机 的过 度 冷 却 ， 频繁 的、 运 转 时 间 短 的 断 续 运 转 等 的 原 因 都会造成 Ａ Ｔ偏 低 １ ． ３ 排 气 压 力 和 回气 压 力 压 缩 机 都会 有 相 应 的压 力 使 用 范 围 ， 如 下 图 。只要 把 热 泵 热水 器 的 都 控 制 在 压 力 使 用 范 围 内 ． 基 本 上 对 热 泵 热 水 器 的可 靠性 有很 大保 障 了 下面在分别说说排气压力和 回气压力。 （ １ ） 排 气 压 力 增 大 的原 因 主要 有 ： 系统 循 环 设 计 不 当 （ 冷 凝 器小 ） ； 冷媒封 入量过多 ； 外界 温度高 ： 回气 压 力 大 或 者 排 气 管 路堵 塞 ； 冷 凝 盘 管 长 度 不 足 或冷 凝 循 环 水 量 不 足 。 如 果 排 气 压 力 超 过 上 限 值 可 能 会 造 成 一 些 不 良后 果 ： 轴 承负荷过大 ； 温度上 升 ， 过 热导致绝缘 材料劣化 ， 油 劣化 ， 电 机 烧毁 ， 润滑不 良： 电 流过 大 导 致 电机 烧 毁
关键词 ： Ｒ ２ ２转 子 压 缩机 ： 热 泵 热 水 器
R22与R744空气源热泵热水机组的对比
了测试 比较 ， 试验结果表 明以 Ｒ ４ ７４为工质 的热泵热水机组 Ｃ Ｐ比以 Ｒ ２为工质 的热泵热水 机组约高 ５ ， Ｏ ２ ％ 并且以 Ｒ ４ ７４ 为工质 的热泵热水机组 可以实现 ６ ℃以上的高 出水温度 。 ５
关 键 词 ： Ｒ ２ Ｒ ４ ； 泵 热水 机组 ； 比分 析 ２ ； ７４ 热 对 中图 分 类 号 ： Ｔ ０ １５ Ｑ ５ ． 文献标识码 ： Ａ ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ０ ２ ．０ ０ １ ． １ ｏ：０ ３６ ／． ｓ．０ ５— ３ ９ ２ １ ． １０５ ｓ
２． ｅｅ ｎｅ ａ ａ ｈ ｎ ｒ ｓ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｔｔ ｅ， ｆｉ２ ００ Ｈ ｆ ｉＧｅ ｒ ｌＭ ｃ ｉ ｅｙ Ｒｅ ｅ ａ ｃ ｎｓｉｕｔ Ｈｅｅ ３ ８８， ｎ Ｃｈｉａ；
３ ＳａｅＫ ｙ Ｌ ｂ ｏ ｏ ｐｅｓ ｒ ｅ ｈ ｄ ｇ ， ｅｅ Ｇ ｎ ｒｌ ｃ ｉｅ ｅｅ ｒｈＩ ｓ ｔｔ ， ｅ ｉ ３ ０ ８ Ｃ ｉ ） ． ｔ ｅ ａ ｎＣ ｍ ｒｓｏ ｃ ｎ ｏ ｙ Ｈ ｆｉ ｅ ｅａ Ｍａ ｈｎ ｒ Ｒ ｓａｃ ｔｕｅ Ｈ ０ ８ ， ｈｎ ｔ Ｔ ｙ ｎ ｉ ２ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：
Ｈｅ ｔｐｕ ｔ ｒｈ ａｅ ａ ａ ｅ ｅ ｅ ｇ ｌ ，ｉ ｉ ｔｐ ｔｉ ｔ ｒｈ ａｅ ａｋｅ ． Ｓ ｕ ｙ ｉ ａ ｅ ｎ ｃ ｍｐａ ｓ ｎ ｏ ａ ｍｐ ｗａ ｅ ｅ ｔｒｃ ｎ ｓ ｖ ｎ ｒ ｙ ｗｅ ｌ ｔ ｓｈｏｓ ｏ ｎ ｗａｅ ｅ ｔｒｍ ｒ ｔ ｔ ｄ ｓｂ ｓ ｄ ｏ ｏ ｉ ｒ ｏ ｆ
Ｃｏ ｐａ ｉｏ ｏ ２ ａ ｄ ４ ｉ － ｏｕ ｃ ｅ ｔ Ｐｕ ｐ Ｗ ａ ｅ ｅ ｔ ｒ ｍ ｒｓ ｎ ｆＲ２ ｎ Ｒ７ ４ Ａ ｒ— ｓ ｒ ｅ Ｈ ａ ｍ ｔｒ Ｈ ａ ｅ
二氧化碳热泵热水器近期的发展
文章编号:ISSN 1005-9180(2009)03-0033-07Ξ二氧化碳热泵热水器近期的发展周子成(广东西屋康达空调有限公司,广东佛山528000)[摘要]本文综述了近年来二氧化碳热泵热水器的发展。
包括住宅用和商用的产品、压缩机、换热器部件和热泵循环。
[关键词]二氧化碳;热泵;热水器;发展[中图分类号]T Q 05115;T U833 [文献标识码]AThe Development of Carbon Dioxide Heat Pump Wa ter Hea ter in Recent YearsZH OU Z icheng(G uangd on g S iuk onda Air Condition ing C o 1,Ltd 1,G uangd ong 528000,Chin a )Abstra ct :T he devel opmen t of Carbon D ioxide Heat Pum p W ater H eater in recent years is summ arized in this paper ,in 2clud ing the residential heat pim p w ater heater and commercial heat pimp w ater heater ,compress ors ,heat exchangers and heat pum p cy cles 1K eyw or ds :Carb on Dioxide ;Heat Pump ;Water H eater ;Development1 引言近年来,二氧化碳热泵热水器有了较大的发展,因为它与其他型式的热水器以及常规制冷剂的热泵热水器比,有许多优点。
首先是它使用了环保的自然制冷剂,对大气臭氧层无破坏作用,温室效应很小,是R410A 的1/1730,R22的1/1700,R407C 的1/1600,R134A 的1/1300。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.1 热泵热水器与空调运行的不同
空调器和热泵热水器均是以卡诺循环作为基础，热泵型空调的室内空气在夏季与压缩机 出口后的换热器（蒸发器）进行热交换、在冬季与压缩机入口前的换热器（冷凝器）进行热 交换；热泵热水器则是利用冷凝器的热量将水加热到要求温度，具体参见图1。
2.2 运行范围的不同
同最大压比点一致，冷凝温度的升高使C点的纵坐标值比C＇点大，压缩机需要更好的 密封性。 4）D、D＇点：最大负荷点（HLP）
HLP出现在环境温度较高的夏季，蒸发温度和冷凝温度均高，主要考核电机最大功率消 耗、电机设计承受最大电流的工作能力，曲轴、活塞等运动部件的抗磨损情况。
夏季室外温度最高达43℃，空调的蒸发器回到室内与较低的室内空气换热，但是热泵热 水器的蒸发器仍在室外与高温空气换热，因此蒸发温度达到25℃，造成D点的纵坐标和横坐 标值均高于D＇点，电机和机芯需要承受更恶劣的考验。 5）E、E＇点：最大质量流量点（HMFP）
机》，中规定了压缩机的测试工况。热泵热水器用压缩机的国标送审稿测试工况和空调用压
缩机测试工况对比情况见表1。
表1 国标规定的测试工况
顺序 1 2 3 4
用途 空调
热泵热水器
工况 名义 标准 夏季 冬季
冷凝温度℃ 蒸发温度℃ 过冷度℃
54.4
7.2
8.3
60
10
10
60
15
10
55
0
10
吸气温度℃ 35 20 25 10
2.3 热泵热水器和空调对压缩机要求的不同
2.3.1 极限点对比 由图2可知热泵热水器的极限点与空调基本不同，具体各点状态和对压缩机的要求如下：
1）A、A＇点：低负荷点（LLP） LLP主要出现在冬季，由于冷凝器和蒸发器中制冷剂的温度都比较低，系统制冷剂质量
流量比较小，压缩机吸排气压力差也比较小，主要考核压缩机排气阀片的损坏情况和冷冻机 油的低温流动性。
环境温度℃ 35 35 35 35
由表1可知，相比空调的一个名义工况，热泵热水器规定了全年不同季节的名义工况，
也可说明热泵热水器全年全天候运行的特点。同时为保证GB/T 23137-2008 《家用和类似用
途热泵热水器》中要求的55℃出水温度，标准和夏季工况的冷凝温度均为60℃，冬季由于工
况较恶劣，在讨论后暂定为55℃。
图6 同样工况下绕组温度对比
1）由图3~图5可知，在四种工况下热泵热水器用压缩机的冷量、输入功率和能效比的折 线都更为平缓，工况改变后参数的起伏比空调用压缩机小。
2）图3和图4说明，在空调名义工况下热泵热水器压缩机的冷量和能效略低，但是在热 泵热水器的三种运行工况下均高于空调压缩机。
3）由图5对输入功率的对比可以看到，热泵热水器压缩机在标准和夏季功率很低，但是 空调名义和冬季工况略高，因此整体曲线更为平缓。
家用空调器作为一种成熟的产品，已经有了明确的标准和规定，热泵热水器作为一个新
2
产品，很多规定和要求正在完善中。目前热泵热水器标准GB/T 23137-2008 《家用和类似用
途热泵热水器》已出台，而热泵热水器用全封闭型电动机-压缩机的国标已处于送审阶段。
1）性能测试
在空调用压缩机的国标，即GB/T 15765-2006《房间空气调节器用全封闭型电动机-压缩
3. 热泵热水器用 R22 压缩机的开发
3.1 样机开发
3.1.1 方案初步分析 根据前期对市场的了解以及对批生产空调压缩机在热泵热水器工况下的大量试验，确定
3
了样机在F系列基础上开发与热泵热水器匹配的专用压缩机，样机型号为HG-F216，与空调
用压缩机使用范围的不同见表3。
表3 开发机型与基础机型对比
2）寿命测试
热泵热水器一年四季运行，而热泵型空调根据气候条件确定运行状况，因此热泵热水器
的使用时间基本是空调的两倍。在国标中规定的空调压缩机寿命工况基础上进行修正，考虑
了冬季高压比和夏季大负荷两种极限情况，具体见表2。
表2 寿命测试工况对比
用途 空调
热泵热水器
冷凝温度℃ 蒸发温度℃
66
6
70
25
70
等特性均符合设计要求，同样满足空调用压缩机的要求。 3.4.2 其他型式试验
非正常试验的试验工况在空调压缩机测试工况下对冷凝温度进行了适当提高，同时压比 增大，保护器动作状态符合要求；堵转、停转特性试验同样合格。 3.4.3 可靠性试验
按照表1中的标准工况进行耐久试验，试验合格。 按照表2中的两种寿命试验工况进行寿命试验，在寿命过程中分阶段对压缩机性能进行 测试，性能均符合要求。
-15
运行时间 h 2000 2000 2000
由表2可知，热泵热水器用压缩机的寿命工况不仅比空调压缩机的恶劣很多，同时运行 时间也进行了修正。 3）其他测试
除上述外，对压缩机进行的测试还包括各种型式试验和可靠性试验。考虑到热泵热水器 使用的特殊性，涉及到的试验工况应该按照表1的性能工况，或在空调压缩机测试的相应工 况上进行提高冷凝温度等调整。
HMFP同样出现在夏季，该工作点上压缩机饱和蒸汽吸气温度比较高，此时压缩机吸气 压力大，饱和蒸汽密度大、质量大，主要考核阀片设计能否满足最大质量流量的冲击。
夏季的生活用水主要是冲凉，水温要高于体温，因此冷凝温度也高，与空调基本一致， 但是由于蒸发温度的偏高E点的横坐标值比E＇点大，因此质量流量更大。 2.3.2 压缩机测试工况的不同
电机根据上述要求对设计功率点、最大转矩点等相关参数进行了适当调整，最终确定了 电机状态。
3.2 性能测试
按照表1的国标工况在小批装机中抽出五台进行性能测试，将热泵热水器工况和空调工 况下的测试平均值进行对比，具体情况见图3。
相对值（ 参考空调 名义）%
120
100
80
60
40
20
0 制冷量
输入功率
能效 比
性能参数
图3 测试数据对比
空调 名义 标准 夏季 冬季
排气温度
以空调名义工况参数作为参考，根据图3的数据对比情况可知HG-F216具有如下特点： 1）在热泵热水器三种名义工况下性能较平稳，运行范围宽。
4
2）标准工况下制冷量比空调名义工况大，能力强。 3）三种工况下的排气温度与空调名义相差不大，可保证热水出水温度。 样机空调名义工况性能基本保持，且热泵热水器工况下的性能参数达到了设计要求。
4）图6为同样工况下电机绕组温度的对比，热泵热水器压缩机的绕组温度普遍比空调压 缩机低，因此可知电机基本解决了绕组温度高的问题。
由上述对比可知，HG-F216基本解决了空调压缩机用于热泵热水器存在的一些问题，更
5
适合于热泵热水器的使用条件。
3.4 其他评价
3.4.1 起动特性试验 在方案设计时对电机进行了重新设计，因此需要进行起动试验。 根据测试情况，HG-F216最低起动电压、最小起动压差、堵转电流、低温沉寂起动电压
热泵热水器制冷设备股份有限公司
摘 要： 本文分析了热泵热水器与空调系统对压缩机的不同要求，介绍 R22 工质热泵热水 器用压缩机的开发情况。由于热泵热水器与空调在运行时间及使用条件的不同，运行范围有 明显区别，同时压缩机的测试工况需重新摸索，文章介绍了部分可靠性试验的确定。样机测 试后与空调用压缩机与的对比验证了样机开发的情况。 关键词：热泵热水器用 R22 压缩机，热泵热水器，可靠性评价
件进行强度校核。根据计算结果确定机芯状态是否可承受热泵热水器下的工况条件，同时机 芯应满足二级能效要求。 3.1.3 电机状态
热泵热水器的工作环境比空调恶劣、过负荷能力需求大、冷凝温度高，电机设计功率点 与同样大小的空调用压缩机相比要偏大。同时为满足全年不同气候下运行的使用条件，电机 功率曲线必须平缓，保证较宽的使用范围以适应各种气候的运行能效。同时由于排温较高， 需要解决绕组温度偏高的问题。
参考文献： 1. GB/T 15765-2006《房间空气调节器用全封闭型电动机-压缩机》。 2. GB/T 23137-2008 《家用和类似用途热泵热水器》。 3. GB/T 7725-2004 《房间空调器》。 4. 马国远、李红旗，《旋转压缩机》，机械工业出版社，2001。
6
3. 3 与空调用压缩机进行对比
在样机开发前期对F系列成熟的空调压缩机进行了热泵热水器工况的一系列测试，两款 压缩机排量基本一致，因此将开发的热泵热水器压缩机测试平均值与空调压缩机的测试结果 进行对比，具体情况见图3~图6。
能效比
冷量
热泵 热水器 用压缩机 空调 用压缩机
空调 名义
标准
夏季
冬季
测 试 工况
由于热泵热水器水温的要求，冷凝温度高，最大压比较空调的大，因此在同样的蒸发温 度下B点的纵坐标值比B＇点大，对冷冻机油稳定性的要求更高。 3）C、C＇点：最大压差点（HPDP）
HPDP上压缩机轴承负载作用力最大、内部气体泄漏最大、噪声振动最大、排气阀片会 产生较大的过压缩、阀片对升程限制板的撞击也很强烈，主要考核压缩机内部各处的密封性。
空调由于室内温度要求冷凝温度约为30℃，而热泵热水器由于冬季进水水温为9℃，考 虑进出水温差和换热温差，开机直到水箱内水温升高15℃左右冷凝温度才能升到30℃左右， 因此A点的纵坐标值更小。 2）B、B＇点：最大压比点（HPRP）
HPRP同样出现在冬季，压缩机吸气压力小，饱和蒸汽质量流量小，饱和蒸汽密度小， 而排气温度高，主要考核压缩机内冷冻机油稳定性，边界润滑的情况。
3.5 小结
样机测试结果显示为热泵热水器开发的专用 R22 压缩机性能达到了设计要求，在热泵 热水器厂家配试成功，同时经过了各种型式试验和可靠性试验的考核。
4. 结论
本文介绍了热泵热水器与空调系统对压缩机的不同要求，分析了不同要求下压缩机需要 达到的运行范围以及样机开发后测试要求的不同。介绍了我公司R22热泵热水器用压缩机 HG-F216的开发状况，与空调用压缩机的对比显示了其特点。样机的性能及其他考核基本达 到设计要求，同时在热泵热水器厂家配试成功，此次开发的经验可作为其他系列或其他工质 热泵热水器压缩机开发的参考。