變濃度熱泵系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、空氣源熱泵的廣泛應(yīng)用符合環(huán)保和節(jié)能的發(fā)展趨勢，但是它在冬季使用中隨著環(huán)境溫度的降低制熱量不足，從而影響了室內(nèi)的舒適性。容量調(diào)節(jié)是解決這一問題的有效方式。容量調(diào)節(jié)相繼經(jīng)過了壓縮機(jī)開停調(diào)節(jié)，多臺壓縮機(jī)聯(lián)合運(yùn)行調(diào)節(jié)，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和混合工質(zhì)變?nèi)萘空{(diào)節(jié)等階段。盡管采用變頻壓縮機(jī)可以進(jìn)行一定范圍的系統(tǒng)制熱量調(diào)節(jié)，但仍不能克服因吸氣壓力過低所帶來的壓縮比太高、制熱量下降等諸多的問題。利用混合工質(zhì)特性可以實(shí)現(xiàn)純工質(zhì)無法達(dá)到的改變熱泵制熱(冷)量的可能

2、性，采用常規(guī)定轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)的混合工質(zhì)變濃度容量調(diào)節(jié)方式成為一個(gè)有意義的研究熱點(diǎn)。 本課題提出了一種新型變濃度容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)，自行設(shè)計(jì)、搭建了實(shí)驗(yàn)裝置。精餾裝置安裝在冷凝器與壓縮機(jī)出口的節(jié)點(diǎn)和節(jié)流閥進(jìn)口之間，精餾過程所需的上升氣體直接由壓縮機(jī)出口氣體充當(dāng)，無需任何的換熱設(shè)備。系統(tǒng)儲存低沸點(diǎn)工質(zhì)，使?jié)櫥涂梢噪S高沸點(diǎn)工質(zhì)回到系統(tǒng)循環(huán)，從而解決了回油問題。儲存低沸點(diǎn)工質(zhì)的儲液罐設(shè)在高壓側(cè)，無需特別的保溫。 對新型裝置進(jìn)行了理論

3、建模與仿真計(jì)算，得到了系統(tǒng)制熱量、COP、壓縮機(jī)耗功及排溫等重要性能參數(shù)隨蒸發(fā)器進(jìn)口溫度和高壓組分濃度的變化關(guān)系。對混合工質(zhì)用于新型實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了預(yù)測，得出了實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題。 以新型實(shí)驗(yàn)裝置為基礎(chǔ)，研究了R32/R134a的變濃度循環(huán)性能，分析了變濃度過程中制熱量、COP和功率等隨蒸發(fā)器進(jìn)口溫度的變化關(guān)系，得出了R32/R134a．的容量調(diào)節(jié)范圍和適用的溫度范圍；并與模擬結(jié)果進(jìn)行了對比分析，得出系統(tǒng)性能變化趨勢的原因。

4、 通過新型變濃度容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺，研究了該系統(tǒng)以R407C為工質(zhì)變濃度容量調(diào)節(jié)的實(shí)際運(yùn)行效果，分析出混合工質(zhì)濃度改變對系統(tǒng)性能的影響，并通過R32/R134a和R407C變濃度結(jié)果的比較，得出了R32/R134a的變濃度范圍大于R407C，而R407C的排氣溫度和壓比均大大小于R32/R134a。為R407C用于混合工質(zhì)變濃度調(diào)節(jié)中提供了重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該新型變濃度容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可行性，同時(shí)分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行中存