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带回流换热式过冷器的中间补气压缩热泵系统性能实验研究

胡铖江  
【摘要】:常规单级压缩空气源热泵在环境温度较低工况下制取高温热水时运行制热性能较差,而带回流换热式过冷器的中间补气压缩热泵系统不仅可以使制热量得到提升,同时可以使压缩机排气温度降低;其次,回流换热式过冷器可以使冷凝器出口制冷剂有较大的过冷度,还会使进入节流阀前的制冷剂温度更低,进而可以大大提高其制热量。而目前对于带回流换热式过冷器的热泵系统制热性能的研究较少,因此本文对带回流换热式过冷器的热泵系统在不同工况下性能参数进行了实验研究。利用数学模型对带回流换热式过冷器的中间补气热泵系统进行了理论分析,分析了中间补气对该系统的制热性能的影响规律。并对以R134a为工质的带回流换热式过冷器的中间补气热泵系统的制热性能参数随外界条件的变化情况进行了实验研究,分析了中间补气压缩热泵系统制热性能参数随水箱温度、中间补气压力和环境温度的变化情况。通过理论与实验研究可知,随着中间补气压力的增大,中间补气温度、制热量和输入功率均有不同程度的增加,而压缩机排气温度有显著降低,COP变化很小;且水箱温度越高,排气温度降低幅度越大,制热性能提升效果越明显;随着中间补气压力的变化,在蒸发温度为-7℃,水箱温度分别为44℃、48℃、52℃、56℃和60℃的工况下,综合考虑系统制热量、COP及系统稳定性来说,系统最佳中间补气压力值为0.4MPa~0.46MPa。


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