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低溫熱泵如何解決低溫工況下運行難題?

作者:admin 發布日期: 2020-03-18 二維碼分享

       普通熱泵在低溫工況下運行主要存在以下問題

       制熱能力 壓縮機的吸氣流量和蒸發溫度是成正比的,環境溫度越低吸氣流量越低,制熱能力越差。另外,當蒸發溫度降低的時候,電機的發熱是不變的,還是那么多,而系統質量流量卻在下降。

       假如蒸發溫度在-5℃時,質量流量是50KG/S,當蒸發溫度降到-30℃時,質量流量有可能只剩下20KG/S了。這個時候電機的發熱量是幾乎沒什么變化的,但用來冷卻電機的制冷劑的流量卻減少了,對應的每一公斤制冷劑的加熱量會增加,因此排氣溫度也會升高。吸氣受熱后密度會下降,相當于實際上制冷劑的流量下降的更多,這也是為什么溫度越低制熱能力會越來越差的原因。


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       可靠性   蒸發溫度越低的時候壓縮機的吸氣流量是減少的,這時候排氣溫度會升高,壓縮比變大,這時候壓縮機內的潤滑油容易膨化,然后黏性下降,這樣也就導致渦旋盤的磨損會變得嚴重,從而影響主機的穩定、可靠運行。
       運行寬度   任何產品在設計時都有一個安全區間,就是說在這個區間內運行是安全的,而一旦超出了這個區間范圍,則可能出現意外。常規熱泵的壓縮機在設計時也有一個安全的運行范圍,如果在蒸發溫度較低的環境中運行,可能一降溫馬上就不能工作了。這就不僅僅是可靠性的問題了,而是能不能用的問題。
       而低溫熱泵卻不同,低溫熱泵之所以能在更低環溫下正常運行,就是相應地解決了常規熱泵遇到的由于蒸發溫度低、吸氣流量少、壓縮比大、排氣溫度高導致的制熱量不足、COP低及運行不穩定。

       內部結構設計上。蒸發溫度越低,壓縮比越大,而如果要在更低蒸發溫度下工作,壓縮比就要做的更大。所以,低溫熱泵壓縮機的渦旋盤型線會設計的更大一些??赡芷胀岜脡嚎s比只做到2.3左右,但低溫熱泵會做的更高一些。這樣就意味著在蒸發溫度更低的情況下,低溫熱泵能夠得到更高的工作效率,也能夠有更低蒸發溫度的工作范圍,適應溫差較大的工作環境。


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       而且低溫熱泵采用噴氣增焓技術。噴氣增焓就相當于在蒸發溫度特別低的時候,通過外界冷媒引入進來,同時冷凝器的支路分成兩路——一路用來過冷主回路的制冷劑,增加過冷度,擴大與環境溫度的換熱溫差,提升制熱量;另外一路用來冷卻主回路的冷媒,減少渦旋盤的壓縮比。這樣就可以通過噴射進來的新壓力降低壓縮腔的實際吸氣壓力,壓縮比也減少了,所以功耗、排氣溫度及功率都會有顯著下降。同時,制熱量也會提升,因為制熱量的提升就來源于主回路過冷度的增加。
       這樣一來,由于有更低蒸發溫度工作范圍,并且在低蒸發溫度時還保持著較高的制熱量,所以低溫熱泵在溫度較低的北方地區也能夠穩定、可靠運行,COP也比較高。

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