《制冷空调新技术》 课件 第13章 喷气增焓及其在低温热泵系统的应用.pptx

第13章 喷气增焓技术及其在低温热泵系统的应用 喷气增焓技术喷气增焓压缩机是采用中间级喷气技术，主流路冷凝后的液体一部分进入经济器，蒸发后进入压缩机中压腔压缩，主路的制冷剂液体被经济器过冷后进入膨胀阀蒸发。喷气增焓压缩机由谷轮提出，广泛用在涡旋式压缩机上。蒸发器吸气蒸汽喷射蒸发器流量不变 =吸气流量冷凝器流量增加 =排气流量 =吸气流量+喷射流量 喷气增焓涡旋压缩机通过中压腔喷气孔，吸入部分中间压力的冷媒气体，与经过部分压缩机的冷媒气体相混合，再进行压缩。制热：室外温度很低时，室外机热交换能力下降，压缩机回气口的回气量减少，不能发挥最好效果。通过中间压力回气喷射口补充制冷气体，从而增加压缩机排气量，室内机热交换器制热的循环制冷剂量增加，实现制热量增加。制冷：主供液路的制冷剂液体被经济器冷却，带来额外的过冷度，增大了蒸发器前后的焓差，有效的增加制冷量 喷气增焓有助于扩展制热运行范围喷气增焓系统可以有效控制压缩机的排气温度，利于压缩机运行范围的扩展 喷气增焓系统图及压焓图膨胀阀板换喷气涡旋压缩机膨胀阀电磁阀冷凝器蒸发器m im +iPhmiim+Pi能力的提升是由于冷凝侧流量的增加以及蒸发侧焓差的增大效率的提升是由于能力的提升＞能耗的增加冷凝器侧更大的质量流量带来更大的制热量蒸发器侧更大的焓差带来更大的制冷量 喷气增焓系统优势 喷气增焓系统优势 制冷循环中，利用一级节流中间冷却的方式，通过板式换热器换热，使主回路制冷剂液体充分过冷从而获得额外过冷度，制冷剂从室内空气中获取更多热量；制热循环中，冷凝器内质量流为主流量与喷射流量总和，提高制热能力；在低环境温度下制热时，喷气增焓中间补气显著改善压缩过程，降低排气温度，扩展空气源热泵应用范围。更小的压缩机:重量更轻,更小的噪音，更低的震动市场上，带喷气增焓功能涡旋压缩机产品非常成熟。以谷轮喷气增焓压缩机为代表，产品覆盖空调热泵、热泵热水器、冷冻冷藏等领域 能力,Q室外环境温度(°C)Small CompressorBase Capacity相同能力，更小的规格喷气增焓：更高的全负荷COPVapour Injection Higher Part Load COPFrom Modulation(Smaller Displ.)Ambient dependant Load更大的压缩机基础能力喷气增焓系统优势 喷气增焓技术优势增强制热能力运行范围扩展，在-30℃环境温度下能有效制取55℃的热水低环境温度下制热量增加40%左右改善运行能效，节省运行费用提升制冷COP 7-10%低环境温度下COP提升20%左右提升部分负荷能效通过EVI的开关可进行能力调节增加低环境温度制热的可靠性始于1990年涡旋压缩机在集装箱制冷行业的应用传统热泵技术低环境温度下制热表现衰减谷轮涡旋压缩机喷气增焓技术 喷气增焓技术提高热泵系统制热量10HP单元机的热量测试结果采用典型R410A 10HP喷气增焓热泵单元机与普通热泵相比，在不同环境温度下进行制热量测试。测试结果如图所示。在-20°C室外温度下，喷气增焓热泵制热量与普通热泵相比提高22%。在室外温度-25°C下，喷气增焓热泵能够可靠运行并提供强劲稳定的制热能力。 采用典型R22 12HP喷气增焓风冷冷水机与普通风冷冷水机热泵相比，在冬季进行不同环境温度下的制热能效测试。结果如图10所示。在相同环境温度下喷气增焓系统能效都明显高于普通热泵系统，尤其是低环境温度下，节能效果非常显著。喷气增焓技术提高热泵系统制热能效典型R22 12HP COP测试结果 喷气增焓技术拓展热泵运行范围在热泵热水器应用上，普通热泵用压缩机只能运行在蒸发温度大于-20°C范围，而且较低的冷凝温度限制了出水温度。喷气增焓热泵热水器用压缩机可扩展运行至最小蒸发温度-35°C的工况，此时冷凝温度仍可达50°C，大大拓展了热泵应用的广度。 喷气增焓技术增加低环温制热的可靠性针对低环境温度制热，普通空气源热泵系统可通过吸气回液方式降低排气温度，减缓因排气温度高造成压缩机等核心零部件失效。然而，吸气回液湿压缩给系统控制提出更高要求。如果带液量少，排气温度过高，压缩腔零部件磨损严重，如图1所示。如果带液量过多，压缩机内油池润滑油被液态制冷剂稀释，润滑系统被破坏，造成压缩机关键运动部件磨损，如图2所示。 图1 涡旋磨损 图2 主轴承磨损 与普通吸气回液空气源热泵系统相比，喷气增焓热泵系统直接补制冷剂气体经喷射口进入涡旋压缩腔，如图所示。喷入压缩腔的制冷剂与通过压缩机吸气口进入压缩腔的制冷剂混合，压缩排气。喷入压缩腔的制冷剂不与油池接触，即使带有部分液体，如湿蒸气，也不会稀释润滑油。因此，在低环境温度下热泵运行，喷气增焓压缩技术可保证压缩机内部润滑系统可靠