128 蒸气压缩式制冷热泵-变工况特性

128 蒸气压缩式制冷热泵-变工况特性

     ●背景

    蒸气压缩式制冷热泵装置设计制作完成后，其性能（制冷量或制热量，制冷系数或制热系数等）不是固定的，而是随运行工况的变化而变化。

    运行工况参数包括工质蒸发温度、工质出蒸发器过热度、工质冷凝温度、工质出冷凝器过冷度等，对装置性能影响较大的是工质蒸发温度和冷凝温度。

    引起装置运行工况变化的原因主要是冷凝器外载热介质温度的变化和蒸发器外载冷介质温度的变化；前者如空调制冷时室外环境温度的变化，或热泵制取热水时热水温度的变化等；后者如空调制冷时室内空气温度的变化，或热泵吸取室外空气低温热能来制取热水时室外空气温度的变化等。

    ●制冷系数或制热系数变化规律

    工质的蒸发温度或冷凝温度变化时，装置的制冷系数或制热系数的变化可近似用下式估算:

COP_R=C_TT_E/(T_C-T_E)

COP_HP=C_TT_C/(T_C-T_E)

       式中，COP_R为装置制冷系数，无因次；COP_HP为装置制热系数，无因次；C_T为装置的热力学完善度（一般为0.4～0.6），无因次；T_E为工质蒸发温度，K；T_C为工质冷凝温度，K。

       由式可见，工质蒸发温度降低、冷凝温度增加，则装置的制冷系数或制热系数下降。典型热泵装置的制热系数随室外环境温度的变化如下图所示。

     ●制冷量或制热量变化规律

     工质的蒸发温度或冷凝温度变化时，某R134a装置的制冷量或制热量的变化可近似用下式估算:

Q_R=C_S(3000+100 t_E)

Q_HP= C_S(3700+130 t_E)

C_S =1-(T_C-T_E)/(T_C+T_E)

       式中，Q_R为装置制冷量数，W；Q_HP为装置制热量，W；C_S为装置工况系数，无因次；t_E为工质蒸发温度，℃；T_E为工质蒸发温度，K；T_C为工质冷凝温度，K。

       由式可见，工质蒸发温度降低、冷凝温度与蒸发温度之差增加时，装置的制冷量或制热量下降。典型热泵装置的制热量随室外环境温度的变化如下图所示。

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