1、低溫熱泵與噴氣增焓技術噴氣增焓技術簡介及最佳補氣量的確定西安交通大學劉小琴、胡輝、呂小龍2022/8/212022/8/21新型制冷與熱泵循環系統當今世界，節能與環保問題日益提上日程。以燃煤為基礎的供暖模式所帶來的負面影響越來越不能適應社會可持續發展的要求。 空氣源熱泵以其獨特優點成為熱泵諸多型式中應用最為廣泛的一種，但是它的應用受到氣候條件的約束。1傳統的取暖模式2022/8/21采用傳統冷暖空調來采暖的優缺點2022/8/212022/8/21隨著室外氣溫的不斷下降，室內采暖熱負荷會不斷增加，同時傳統空氣源熱泵將會產生下列問題:1.隨著室外氣溫的降低，制冷劑吸氣比容增大，機組吸氣量迅速下降

2、，從而減少熱泵系統的制熱量，不能滿足室內最大采暖熱負荷。2.由于壓縮機壓縮比的不斷增加，壓縮機的排氣溫度迅速升高。在很低的室外溫度下，壓縮機會因防止過熱而自動停機保護，這使得熱泵只能在不太低的室外氣溫下運行。針對傳統空氣源熱泵的以上局限性，國內外專家學者紛紛提出了不同的解決方案。其中包括：帶中間冷卻器或經濟器的二級壓縮熱泵系統，帶經濟器的準二級壓縮熱泵系統(噴氣增焓熱泵系統)，以提高潤滑油流量來冷卻壓縮機的熱泵系統，采用變頻技術、輔助加熱器、復疊式蒸汽壓縮的熱泵系統，以及雙級耦合熱泵系統等。3.由于壓縮機壓力比的增大，系統的性能系數(COP)急劇下降。4.如果熱泵只為低溫情況下設計，那么它的制

3、熱量遠遠大于較高室外溫度下所需熱負荷。當熱泵在較高室外溫度情況下運行時，需要循環的啟閉來減少其制熱量，這樣會降低系統性能。在80年代中期國內學者提出了帶經濟器的準二級壓縮熱泵系統，并在螺桿機組中得到成功應用。經過研究，在-30工況下，該系統完全可以取代雙級壓縮系統。但是螺桿機組容量一般較大，同時其相對于雙級壓縮系統的優點隨蒸發溫度的上升而不明顯，長期以來它的研究僅僅局限于低溫制熱情況。1帶輔助進氣口的渦旋壓縮機實現帶經濟器的準二級壓縮空氣源熱泵于2000年被提出，用來提高空氣源熱泵在低溫工況下的制熱性能，現在應用較廣。2022/8/21經濟器系統分為過冷器系統和閃發器系統 帶過冷器的渦旋壓縮機

4、準二級壓縮熱泵系統流程見下圖。該系統結構簡單，無需對常規系統進行很大改造。在較低環境溫度時能夠穩定運行，且制熱量能夠滿足冬季采暖熱負荷。通過啟閉補氣回路的電磁閥來實現準二級壓縮模式與單級壓縮模式之間的轉換，使系統在正常制熱/制冷及低溫制熱工況下的經濟性得到較好兼顧。2022/8/21帶過冷器的渦漩壓縮機噴氣增焓系統流程圖熱力循環圖帶閃發器的渦旋壓縮機準二級壓縮熱泵系統流程見下圖。通過理論與實驗數據的分析比較得出：在低溫工況下，閃發器前節流系統比過冷器系統更能有效地提高空氣源熱泵的低溫制熱性能，同時由于其結構簡單，成為寒冷地區用小型空氣源熱泵的較佳選擇。該系統又有兩種不同的布置方式：前節流系統以

5、及后節流系統。2022/8/21前節流系統的流程圖以及熱力循環圖如下:2022/8/21后節流系統的流程圖以及熱力循環圖如下: 噴氣增焓系統中制冷劑的中間補氣壓力及最佳補氣量如何確定？噴氣補焓能增加制熱量嗎？為什么？制熱量增加原理能效增加原理： 能效提高源于冷量增益超過耗功增益【7】2022/8/21噴氣增焓VS變容技術2022/8/21常規系統VS變容系統常規系統VS噴氣補焓為什么噴氣增焓技術在制冷和制熱工況下都能達到較高的能效？1.噴氣增焓技術不影響制冷能力和能效2.噴氣增焓技術能有效提高制熱能力和能效2022/8/21超低溫數碼渦旋熱泵與直流變頻熱泵滿負荷時制熱COP比較超低溫數碼渦旋熱泵與直流變頻熱泵的制熱量對比(15 kW 制熱量系統)【11】2022/8/21超低溫數碼渦旋熱泵與變頻熱泵的技術對比【11】不同制冷劑對噴氣增焓的作用【6】2022/8/211.熱泵熱水器【5】.【12】2.家用及商用空調系統【14】3.家用及商用三聯供機組【