466 空气源热泵空调设计-补气增焓压力与调控
466 空气源热泵空调设计-补气增焓压力与调控
补气压力
补气理论压力可考虑工质蒸发压力和冷凝压力的几何平均值,即:
pEVI=(pEpC)0.5
以R410A工质为例,蒸发温度-23℃时蒸发压力约360kPa,冷凝压力49℃时冷凝压力约3000kPa,中间补气压力可考虑:
pEVI=(pEpC)0.5
=(360*3000)0.5
=1039 kPa
补气压力过高时,补气回路产生的补气量偏少,补气效果不佳。
补气压力过低时,所产生的补气进入压缩机后会经历大部分压缩行程,耗能量偏高,也影响提高制冷/制热量和制冷/制热系数的效果。
开机调控
刚开机时,装置冷凝压力(高压)与蒸发压力(低压)相差很小,此时不宜中间补气,没有必要,也容易造成压缩机故障;到高压和低压较稳定且高低压之差达到设定值时,才考虑开通中间补气回路。
闪蒸器型补气时,开机时可考虑一级节流部件全开直通不起节流作用,二级节流部件调节高压和低压,高低压差稳定到设定值时再调节一级节流部件,同时调小二级节流部件;一级节流调控的状态参数可考虑闪蒸器液位和补气压力等,二级节流调控的状态参数可考虑工质出蒸发器过热度等。
经济器型补气时,开机时可考虑补气回路节流部件全关,主回路节流部件调节高压和低压,高低压差稳定到设定值时再调开补气回路节流部件,同时调小主回路节流部件;补气回路节流调控的状态参数可考虑经济器出口补气过热度和补气压力等,主回路节流调控的状态参数可考虑工质出蒸发器过热度等。
变工况调控
对空气源热泵,开机稳定运行后,高压侧压力通常变化不大,低压侧压力由于室外气温变化很大,低压压力也相应变化较大,中间补气压力也需要相应调整。
当室外气温降低时,工质蒸发压力也降低,补气压力(中间压力)与蒸发压力之差加大,补气压力也需要下移,此时各节流部件开度均需要适度调小(闪蒸器型、经济器型各节流部件均相似规律);室外气温上升时,则各节流部件开度需适度调大。
自适应特性
中间补气增焓循环具有一定的自适应、自调节能力。以闪蒸器型装置为例,当闪蒸器内工质压力偏高时,压缩机补气口吸气量增大,会使闪蒸器内压力自动降低;当闪蒸器内工质压力偏低时,压缩机补气口吸气量减少,会使闪蒸器内压力自动升高。
这种自调节能力可在小范围自动进行,当工况变化较大时,还需要同时调节两个节流部件。
关闭补气
当工质冷凝温度与蒸发温度之差不太大时(如低于50℃等),中间补气的效果不大,可以关闭补气回路,此时闪蒸器型装置中的闪蒸器相当于贮液器,经济器型装置中的经济器可对流经工质起到一定的过冷作用。
小结
补气增焓制冷热泵补气压力调节的典型数据和运行特性如下。


除上文所述的调控方式外,补气增焓型制冷热泵还有多种调控策略和调控方式,后文将结合装置实例展开介绍。
“冷热平台”459、462篇中介绍的闪蒸器型、经济器型流程均是补气增焓的基本流程,实际装置中还需很多辅助件,如电磁阀、单向阀(止回阀)等,尤其是补气回路中压缩机补气口前通常必须设单向阀,且单向阀离压缩机补气口越近越好,即是为了防止异常工况下压缩机中气体通过补气口向外返流,也由于补气管一定程度上有余隙容积的负面作用,这部分容积过大会对压缩过程带来不利影响。
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