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低温空气能在寒冷的环境下是否还可以运作
- 2019-01-26-

  随着煤改电方针的实施,超低温空气能热泵因为其节能环保、高效采暖的特性逐渐替代了燃煤在北方采暖的“领军位置”。而面临北方冬天低温的环境下,为什么超低温空气能依然可以表现出不俗的采暖作用,持续高效运转呢?

  在回答这个疑问之前,首先要分析超低温环境对空气能运转有哪些约束和挑战。如下图1所示,这是一个典型的热泵系统图,两大换热部件——翅片换热器(液态制冷剂从空气中吸收热量然后蒸发成气体),套管换热器(制冷剂开释热量用于采暖),而紧缩机在其间扮演的是一个“热量迁移”的角色,电子膨胀阀节省使得冷媒压力下降再次进入蒸发器循环。

  一旦将这个系统置于气温-15℃以下的环境中,超低温的空气无法开释满足的热量来满足蒸发器中液态制冷剂的蒸发过程,蒸发不足使得进入紧缩机的低温低压的气态制冷剂的量不足,导致紧缩机的排气温度偏高,极易报排气高温毛病;另一方面紧缩机内部的光滑油工作温度是有一定约束的,长期处于高温环境,会使得光滑油蜕变然后失掉光滑作用,约束紧缩机的寿命。即使抛开这些问题不谈,蒸发器从空气中吸收到的热量是不行的,因此在冷凝器侧根本无法开释满足的热量用于供暖,然后导致用户采暖作用是极差的。

  而对于“喷气增焓”这个词大家并不陌生,基本知道使用这种技术使得超低温空气能在-15℃以下能够高效运转,满足用户的供暖需求。加载了“喷气增焓”紧缩机的热泵,可以对空气中的低温热量进行“准二次紧缩”,这样一来空气能热泵紧缩机的排气量就会添加,在低温工况系统就会安稳,同时制热效率也会提高。

  但对于它的原理相信大部分人都没有深入了解过,接下来就剖析下它在氟路系统中是如何工作的。如下图2所示,在套管后面增加了一个增焓板换和增焓电子膨胀阀,氟路系统的循环就发生了少许变化,在经过冷凝器(套管)换热后,一部分中温高压的液态制冷剂和常规空气能一样,节省降压后回到蒸发器中,虽然超低温下吸收的热量不足,可是由于仅仅是系统中的一部分制冷剂进行换热,因而蒸发作用可以确保;而别的一部分制冷剂节省降压后进入增焓板换中,吸收一部分热量后回到压缩机。这种方式的使用增加了压缩机的回气量(低温低压气态制冷剂的量),避免了压缩机报排气高温的隐患;并且一部分的制冷剂从增焓板换中获取热量,从而确保了使用侧的采暖作用。因而,喷气增焓技术的使用才能确保机组在超低温环境下高效采暖。


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