基于滚动转子式补气压缩机的准二级压缩热泵系统热力学分析

在Tod=-10℃工况下调节压缩机工作频率及补气压力,实验研究R410A单缸滚动转子式压缩机系统的制热性能。试验测试系统采用双电子膨胀阀控制中间补气压力及压缩机吸气过热度。实验研究表明:随着补气压力的增加,中间补气系统的制热量逐渐增大,COPh呈现出先增加而后降低的趋势;而随着频率的增加,系统的制热量升高,系统COPh降低。相对于普通单级压缩系统,中间补气系统的制热量平均增长约26.1%,系统COPh在低频时最大提升幅度约为7.92%,在高频时其能效比相对较低。随着补气压力的增加,闪蒸器气液分离效率降低,部分液态冷媒经中间补气管道进入压缩机,中间补气系统性能降低且易产生湿压缩。因此在满足建筑物热负荷需求的同时,应合理控制中间补气压力及补气量。

带中间补气的滚动转子式压缩系统制热性能的实验研究

将带中间补气的单缸滚动转子式压缩机应用于空气源热泵系统,以解决低温工况下出现的制热量不足、能效偏低等问题。利用焓差室测试比较带中间补气的单缸滚动转子式压缩系统(单缸系统)与双缸滚动转子式压缩系统(双缸系统)、单级压缩系统在不同制热工况下的系统性能。实验结果表明:在室外温度高于-15℃时,单缸系统与单级压缩系统相比,其制热量增加幅度均大于12%,并随着室外温度的降低增加幅度逐渐增大;单缸系统的制热量与COP均大于双缸系统,其提升幅度的平均值分别为2.29%、1.94%;在室外温度低于-15℃时,单级压缩系统因排气温度过高无法正常工作,双缸系统的制热量与COP均大于单缸系统,其提升幅度的平均值分别为4.5%、9.42%;验证了单缸系统更适用于室外温度高于-15℃的工况,双缸系统更适用于室外温度低于-15℃的工况。

单缸补气转子式压缩机在热泵系统中制热性能

利用中间补气技术将单缸滚动转子式压缩机应用于空气源热泵系统中,系统地研究以R410A为冷媒的热泵系统在变频、变补气压力工况下制热性能的变化规律。实验结果表明:中间补气系统的制热量及系统功率均随着压缩机频率f、中间补气压力pinj的增加呈上升趋势,同频率下系统功率则以线性方式增长,而系统制热量随着补气压力及频率的增大,其相对增长率逐渐减小。因此COPh在低频时存在最佳补气压力,而在高频时无极值点;与单级压缩系统相比,在800~1200 k Pa、50~80 Hz范围内,中间补气系统的制热量、功率、COPh最大提升分别为27.55%、30.75%、7.1%。随着频率及补气压力的增加,系统COPh下降,因此中间补气技术应与合理的控制策略相结合,可使中间补气系统达到节能高效的目的。

小型低温空气源热泵用转子和涡旋压缩机对比

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。

中间补气的滚动转子式压缩系统的试验研究

将带中间补气的滚动转子式压缩机应用于空气源热泵系统,不仅可解决常规系统制热工况下制热量不足的问题,而且可改善制冷工况系统性能,进一步提升系统APF值。首先介绍中间补气的滚动转子式压缩系统(中间补气系统)的工作原理,然后利用标准焓差室测试中间补气系统与单级压缩系统在不同制热工况、APF基本工况下的系统性能。试验结果表明:中间补气系统可在室外温度低于-15℃时正常安全运行,在室外温度高于-15℃时,制热量相对于单级压缩系统有较大的提高,其提高幅度均大于12%;在额定制冷和中间制冷工况下,中间补气系统开启补气时,相对于不开启补气时,其EER值分别提高8.05%和13.67%,相对于单级压缩系统,其运行频率稍有降低,EER值分别提高2.05%和0.6%;在额定制热和额定低温制热工况下,中间补气系统相对于单级压缩系统制热量与功率均有较大提高,而系统COP相差不大;在中间制热工况下,中间补气系统相对于单级压缩系统,其COP可提高7.88%中间补气系统的APF值为3.85,相对于单级压缩系统的3.68,提高幅度达4.62%。

滚动转子式补气压缩机在热泵系统中的实验研究

介绍了滚动转子式补气压缩机的设计,并将其在热泵系统中进行了实验研究。分析了不同制热工况下滚动转子式补气压缩机的性能,对比了带闪发器与过冷器的经济器热泵系统、滚动转子式与涡旋式补气压缩机的性能。结果表明:随着室外环境温度的下降,滚动转子式补气压缩机补气后制热量提升比例逐步增大;滚动转子式补气压缩机制热实验中,带闪发器系统的制热量较高;在超低温制热工况下滚动转子式补气压缩机制热量提升18%左右,与涡旋式补气压缩机相比制热量相当,性能略高。

喷气增焓技术对转子式压缩机制热性能的影响

本文进行了滚动转子式低温喷气增焓压缩机在冷量台改装的回热喷射循环系统中的实验研究,分别从滚动转子式低温喷气增焓压缩机结构、不同喷射循环原理介绍、低温喷气增焓对滚动转子式压缩机性能的影响等方面进行分析和研究。实验表明,在制热工况下,滚动转子式低温喷气增焓压缩机制热能力和COP的趋势并不完全相同,制热量随喷射比例的提高而提高,但在喷射量在15%~20%间存在COP最大值。环境温度越低,制热性能提升越明显。-15℃制热(120Hz)、20%喷射比例下的制热量比不开喷射提高23%。-15℃制热(120Hz)、15%喷射比例下的COP比不开喷射提高27%。

低温工况下双级增焓转子式压缩机与半封闭活塞压缩机的性能对比实验研究

本文分析了R404A卧式双级增焓转子式压缩机与半封闭式活塞压缩机的特点,并在低温工况下进行性能对比实验。测试结果表明:在蒸发温度为-20℃,冷凝温度20℃～60℃的工况下,与半封闭式活塞压缩机相比,卧式双级增焓转子式压缩机的单位容积制冷量提高22%～91%,EER提高17%～31%,排气温度降低45%～72%,具有较大的技术优势。

冷藏车用喷气增焓压缩机的试验研究

冷藏车在实际应用过程中由于天气原因,会出现制冷压缩机超高压比工况。为了解决此问题,冷藏车压缩机多采用喷液、喷气增焓等解决方案。本文通过试验测试了喷液、喷气增焓对压缩机的影响和制冷量变化。试验结果表明:喷气增焓对压缩机的负荷增加要大于喷液。与喷液相比,采用喷气增焓技术制冷系统制冷量增加6.1%~22.3%。

并联补气旋转压缩机性能的研究

对R410A并联补气旋转式压缩机循环进行热力学分析,分析结果表明,随着辅、主容积比的变化,并联补气旋转式压缩机的性能先增大后减小,在典型制冷/制热工况下,较优容积比为0.1。搭建了样机及性能测试系统,样机试验表明,制冷工况下,COP最大提升7.2%,制冷量最大提升15.9%;制热工况下,COP最大提升11.8%,制热量最大提升20.3%。相对补气量和主、辅路混合排气温度均在一定中间压力下出现拐点,此时辅路进气由蒸气状态向气液两相状态转变。通过中间压力调节辅路进气干度,使混合排气过热度达到5K以上,既使并联补气压缩机性能最优,又保证了压缩机运行可靠性。

中东空调工况下双级增焓转子压缩机性能研究

中东地区气候炎热,中东空调使用常规压缩机时制冷能力和能效会大幅衰减。对双级增焓转子压缩机进行中东空调工况性能提升理论计算,并和单级压缩机进行了性能试验测试对比,结果表明:压缩机能效和制冷量测试结果和理论计算值基本一致。双级增焓压缩机在中东空调高温制冷工况下能效和制冷量提升明显,应用于中东空调具有显著的性能优势。

转子式准二级压缩热泵系统分析

转子式准二级压缩,是提升空气源热泵低环境温度下制热量的有效解决方案。本文研究指出,在应用此类系统时,需注意控制开启喷气增焓时的参数条件,以提高喷射的有效性。当喷焓有效时,制热量最大可提升37.5%;无效喷射时,会导致制热量降低0.3%。

中间补气压力对双级转子压缩机油循环率影响的试验研究

润滑油在制冷压缩机中起到润滑、冷却和密封等作用,压缩机油循环率对压缩机的可靠性和性能有着非常重要的影响。本文以双级滚动转子式压缩机为研究对象,对压缩机补气增焓运行时油循环率随中间补气压力的变化规律进行了试验分析。试验发现当中间压力达到某一临界值时,压缩机出现中间补气带液运行,排气温度会大幅降低,压缩机油循环率骤升,造成压缩机排油率过大。