單-雙級混合復(fù)疊空氣源熱泵機組的制熱性能研究.pdf

1、眾所周知，空氣源熱泵在寒冷地區(qū)的應(yīng)用受到限制，近些年國內(nèi)學(xué)者在空氣源低溫適應(yīng)性方面做了很多研究。這些研究的方向有雙級壓縮熱泵系統(tǒng)、準雙級壓縮熱泵系統(tǒng)、單雙級耦合熱泵系統(tǒng)、復(fù)疊熱泵系統(tǒng)。本論文研究了單/雙級混合復(fù)疊空氣源熱泵機組。該機組主要由低溫級熱泵系統(tǒng)、高溫級熱泵系統(tǒng)及三通道套管換熱器構(gòu)成，通過三通道套管換熱器實現(xiàn)低溫級與高溫級間的復(fù)疊循環(huán)。在制冷情況下，系統(tǒng)按單級運行。在制熱運行室外溫度較高時，系統(tǒng)按單級制熱運行；當室外溫度較低時，

2、系統(tǒng)按雙級復(fù)疊制熱運行。
　　 首先，基于VB語言編制了計算機仿真程序，程序模塊包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、三通道套管換熱器、節(jié)流閥、流體熱物性參數(shù)等6個。換熱器的結(jié)構(gòu)尺寸均為自行設(shè)計的參數(shù)，換熱器內(nèi)部的模擬采用分區(qū)集中參數(shù)方法。
　　 其次，通過對單/雙級混合復(fù)疊空氣源熱泵機組在單級制熱和雙級制熱兩種運行模式下的仿真，得到了兩種模式下的性能結(jié)果，并對兩種模式進行了對比。單級系統(tǒng)在-10℃以下就不能運行，而雙級在-30℃

3、是仍舊可以運行，并且具有一定的制熱能力。在低溫環(huán)境下，雙級系統(tǒng)在排氣溫度、壓比、換熱量、COP等方面都優(yōu)于單級系統(tǒng)。
　　 最后，在仿真系統(tǒng)基礎(chǔ)之上對機組切換溫度和三通道套管換熱器面積進行了優(yōu)化，并對幾種現(xiàn)有的低溫空氣源熱泵進行了對比。得到了以COP最優(yōu)為條件，單雙級切換溫度是0℃；以經(jīng)濟參數(shù)F最優(yōu)為條件，三通道套管換熱器的最具有價值的換熱尺寸，長度為5m。在幾種低溫空氣源熱泵系統(tǒng)中，單/雙級混合復(fù)疊熱泵在安全性方面具有很好的可