寒冷地區(qū)用空氣源熱泵熱水器準(zhǔn)雙級(jí)壓縮循環(huán)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-02 03:45
空氣源熱泵熱水器在寒冷地區(qū)運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)排氣溫度過(guò)高、制熱性能弱等弊端,準(zhǔn)雙級(jí)壓縮循環(huán)技術(shù)可有效改善其在寒冷地區(qū)的運(yùn)行特性。采用帶中壓補(bǔ)氣的轉(zhuǎn)子壓縮機(jī),研制了以R410A為循環(huán)工質(zhì)的空氣源熱泵熱水器,試驗(yàn)研究了系統(tǒng)在寒冷地區(qū)低溫環(huán)境下的制熱性能。結(jié)果表明:帶中壓補(bǔ)氣的空氣源熱泵熱水器系統(tǒng)排氣溫度較無(wú)補(bǔ)氣有所降低,當(dāng)室外溫度從7.0下降到-25.0℃時(shí),與無(wú)補(bǔ)氣系統(tǒng)相比,補(bǔ)氣系統(tǒng)制熱量提升了6.2%~15.5%,壓縮機(jī)功率提升了2.8%~9.5%,COPh提升了3.3%~9.6%。
【文章來(lái)源】:熱科學(xué)與技術(shù). 2020,19(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
系統(tǒng)制熱原理
中壓補(bǔ)氣原理理論循環(huán)如圖2所示。高溫高壓制冷劑在冷凝器中放熱冷凝至狀態(tài)點(diǎn)5分為兩路,其中輔路制冷劑經(jīng)輔路電子膨脹閥節(jié)流至狀態(tài)點(diǎn)6經(jīng)過(guò)中間板式換熱器與主路制冷劑實(shí)現(xiàn)換熱變?yōu)闋顟B(tài)點(diǎn)7;而主路制冷劑被再冷卻至狀態(tài)點(diǎn)3,經(jīng)主路電子膨脹閥節(jié)流至狀態(tài)點(diǎn)4,進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱至狀態(tài)點(diǎn)1,再?gòu)奈鼩饪谶M(jìn)入壓縮機(jī)被初步壓縮至狀態(tài)點(diǎn)9,在補(bǔ)氣口與處在狀態(tài)點(diǎn)7的補(bǔ)路制冷劑混氣變?yōu)闋顟B(tài)點(diǎn)8,繼續(xù)被再次壓縮至狀態(tài)點(diǎn)2′,排出壓縮機(jī)完成中壓補(bǔ)氣循環(huán)。準(zhǔn)雙級(jí)壓縮的主路循環(huán)過(guò)程為1-9-8-2′-3-4-1,輔路循環(huán)即中壓補(bǔ)氣過(guò)程為5-6-7-8-2′-5,其中狀態(tài)點(diǎn)8為輔路制冷劑通過(guò)經(jīng)濟(jì)器流向補(bǔ)氣口進(jìn)入壓縮腔與主路制冷劑混氣后的狀態(tài)點(diǎn)。通過(guò)圖2可知:補(bǔ)入壓縮機(jī)的飽和制冷劑蒸氣與壓縮腔內(nèi)過(guò)熱制冷劑蒸氣混合被壓縮,降低了壓縮機(jī)排氣過(guò)熱度,排氣溫度相應(yīng)降低;且增大了壓縮機(jī)內(nèi)制冷劑流量,從而需更大的壓縮機(jī)功耗才能完成制冷劑的壓縮,同時(shí)通過(guò)冷凝器的制冷劑質(zhì)量流量變大,冷凝器制熱量增多。由于輔路經(jīng)濟(jì)器的設(shè)置,導(dǎo)致蒸發(fā)器進(jìn)出口焓差增大,即由原來(lái)的(h1-h6),增加為(h1-h4),進(jìn)而系統(tǒng)蒸發(fā)器制冷能力加強(qiáng)。1.3 理論計(jì)算公式
本試驗(yàn)在中原工學(xué)院大學(xué)科技園焓差試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。本試驗(yàn)選用上海海立生產(chǎn)的變頻噴氣增焓轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)WHP32900AEKTQ9JK,轉(zhuǎn)速為900~6 600 r/min,排量為75.2CC;水側(cè)換熱器采用舒瑞普生產(chǎn)的釬焊板式換熱器P80Hx38/1P-SC-M;空氣側(cè)管翅式換熱器換熱器呈L形垂直布置,72排3列,銅管長(zhǎng)度960 mm,流程數(shù)為9,翅片外面積77.60 m2,銅管平均面積3.58m2,換熱器中軸線上匹配安裝兩臺(tái)風(fēng)機(jī)。本試驗(yàn)裝置布置了5個(gè)壓力和13個(gè)溫度測(cè)點(diǎn),具體測(cè)點(diǎn)布置如圖3所示。壓力由壓力傳感器艾默生PT5-50M/T測(cè)量,用錫紙膠帶和導(dǎo)熱劑將11個(gè)T型熱電偶布置在機(jī)組測(cè)點(diǎn)用來(lái)測(cè)制冷劑回路的溫度,將2個(gè)PT100鉑電阻插入被測(cè)機(jī)組的進(jìn)出水管路用于測(cè)量進(jìn)出水溫度,圖4為試驗(yàn)裝置。圖4 試驗(yàn)裝置
本文編號(hào):3471272
【文章來(lái)源】:熱科學(xué)與技術(shù). 2020,19(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
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系統(tǒng)制熱原理
中壓補(bǔ)氣原理理論循環(huán)如圖2所示。高溫高壓制冷劑在冷凝器中放熱冷凝至狀態(tài)點(diǎn)5分為兩路,其中輔路制冷劑經(jīng)輔路電子膨脹閥節(jié)流至狀態(tài)點(diǎn)6經(jīng)過(guò)中間板式換熱器與主路制冷劑實(shí)現(xiàn)換熱變?yōu)闋顟B(tài)點(diǎn)7;而主路制冷劑被再冷卻至狀態(tài)點(diǎn)3,經(jīng)主路電子膨脹閥節(jié)流至狀態(tài)點(diǎn)4,進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱至狀態(tài)點(diǎn)1,再?gòu)奈鼩饪谶M(jìn)入壓縮機(jī)被初步壓縮至狀態(tài)點(diǎn)9,在補(bǔ)氣口與處在狀態(tài)點(diǎn)7的補(bǔ)路制冷劑混氣變?yōu)闋顟B(tài)點(diǎn)8,繼續(xù)被再次壓縮至狀態(tài)點(diǎn)2′,排出壓縮機(jī)完成中壓補(bǔ)氣循環(huán)。準(zhǔn)雙級(jí)壓縮的主路循環(huán)過(guò)程為1-9-8-2′-3-4-1,輔路循環(huán)即中壓補(bǔ)氣過(guò)程為5-6-7-8-2′-5,其中狀態(tài)點(diǎn)8為輔路制冷劑通過(guò)經(jīng)濟(jì)器流向補(bǔ)氣口進(jìn)入壓縮腔與主路制冷劑混氣后的狀態(tài)點(diǎn)。通過(guò)圖2可知:補(bǔ)入壓縮機(jī)的飽和制冷劑蒸氣與壓縮腔內(nèi)過(guò)熱制冷劑蒸氣混合被壓縮,降低了壓縮機(jī)排氣過(guò)熱度,排氣溫度相應(yīng)降低;且增大了壓縮機(jī)內(nèi)制冷劑流量,從而需更大的壓縮機(jī)功耗才能完成制冷劑的壓縮,同時(shí)通過(guò)冷凝器的制冷劑質(zhì)量流量變大,冷凝器制熱量增多。由于輔路經(jīng)濟(jì)器的設(shè)置,導(dǎo)致蒸發(fā)器進(jìn)出口焓差增大,即由原來(lái)的(h1-h6),增加為(h1-h4),進(jìn)而系統(tǒng)蒸發(fā)器制冷能力加強(qiáng)。1.3 理論計(jì)算公式
本試驗(yàn)在中原工學(xué)院大學(xué)科技園焓差試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。本試驗(yàn)選用上海海立生產(chǎn)的變頻噴氣增焓轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)WHP32900AEKTQ9JK,轉(zhuǎn)速為900~6 600 r/min,排量為75.2CC;水側(cè)換熱器采用舒瑞普生產(chǎn)的釬焊板式換熱器P80Hx38/1P-SC-M;空氣側(cè)管翅式換熱器換熱器呈L形垂直布置,72排3列,銅管長(zhǎng)度960 mm,流程數(shù)為9,翅片外面積77.60 m2,銅管平均面積3.58m2,換熱器中軸線上匹配安裝兩臺(tái)風(fēng)機(jī)。本試驗(yàn)裝置布置了5個(gè)壓力和13個(gè)溫度測(cè)點(diǎn),具體測(cè)點(diǎn)布置如圖3所示。壓力由壓力傳感器艾默生PT5-50M/T測(cè)量,用錫紙膠帶和導(dǎo)熱劑將11個(gè)T型熱電偶布置在機(jī)組測(cè)點(diǎn)用來(lái)測(cè)制冷劑回路的溫度,將2個(gè)PT100鉑電阻插入被測(cè)機(jī)組的進(jìn)出水管路用于測(cè)量進(jìn)出水溫度,圖4為試驗(yàn)裝置。圖4 試驗(yàn)裝置
本文編號(hào):3471272
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