适用于低温工况的空气源热泵热水器研究现状.pdf

《适用于低温工况的空气源热泵热水器研究现状.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第14卷第8期剖痔室谰2014年8月REFRIGERAT10NANDAIR—C0NDIT10NING适用于低温工况的空气源热泵热水器研究现状郝鹏飞王沣浩(西安交通大学)摘要CO2热泵热水器、双级压缩热泵热水器和复叠式热泵热水器均具有良好的低温适应性，可以较好解决普通单级热泵热水器在低温环境下无法稳定有效运行的问题。本文通过归纳总结这3种热泵系统国内外研究现状，详细分析各自的优点以及主要发展制约因素，并提出今后的研究与发展方向，为进一步的研究提供参考依据。关键词空气源热泵热水器；低温工况；C02热泵热水器；双级压缩热泵；

2、复叠式热泵Researchsituationofairsourceheatpumpwaterheaterappliedtolow—temperatureconditionsHaoPengfeiWangFenghao(Xi’anJiaotongUniversity)ABSTRACTTheC02heatpump，double—stageheatpumpandcascadeheatpumpwaterheatersallhavebetterlow—temperatureadaptability，whichcansolvethe

3、problemthatsin—glestageheatpumpwaterheatercouldn’teffectivelyworkinlow—temperatureenviron—ment．Throughconcludingbothdomesticandinternationalresearchsituation，analyzingtheadvantagesandthemainrestrictingdevelopmentfactorsofthesethreetypeheatpumpsystems，thefuturere

4、searchanddevelopmentdirectionsareputforward，whichprovidesreferencesforthefurtherstudy．KEYWORDSair—sourceheatpumpwaterheater；lOW—temperatureconditions；CO2heatpumpwaterheater；double—stageheatpump；cascadeheatpump空气源热泵热水器是一种利用逆向制冷循热量，造成能效的降低。环，通过消耗一小部分高品位电能将热量从低温采用中

5、间补气回路、闪蒸器与过冷器结合、专(环境)侧转移到高温(热水)侧，从而加热水的装用压缩机、分级循环以及增压循环等系统优化措置。它相对于燃气热水器和电热水器的制热效率施，在一定程度上使热泵热水器的低温适应性有高，且无污染；与太阳能热水器相比，具有使用方所提高，但是效果范围有限。CO热泵、双级压缩便、所需空间小的优点。循环热泵和复叠式热泵均具有优良的低温适应常规单级压缩空气源热泵热水器的低温适应性，更高的制热效率和更大的运行温度范围，代表性较差。随着环境温度降低，普通单级压缩热泵了未来热泵热水器系统的发展趋势。系统会出现压

6、缩机排气温度升高、系统制热量减1CO2热泵小、C0P减小等问题。尤其当北方室外温度降低CO热泵系统最早在20世纪80年代末期由到0℃以下时，压缩机会由于防止过热而频繁启挪威NTNU—SINTEF试验室的GustavLoer—停，系统无法稳定运行。而专为低环境温度工况entzen教授提出L1]。图1所示为CO：热泵循环温一设计的单级压缩热泵系统在中温下的制热量相对熵图与系统图L2]。于所需热负荷过大，系统同样会频繁启停降低制CO热泵压缩机排气温度较高，而且其放热过收稿日期：2014-05—27作者简介：郝鹏飞，硕士研究生

7、，主要研究方向为空气源热泵热水器。第8期郝鹏飞等：适用于低温工况的空气源热泵热水器研究现状程在超临界区进行，不发生相变，较大的温度滑移运行参数，其高压侧压力达到12MPa，为R410A与热水温度分布趋势相匹配，使其在热泵热水器的4倍，低压侧压力为3．5MPa，远高于R410A，方面具有独特的优势。具体参数见表1。徐洪涛等对CO系统进行测试，发现在制取60℃热水工况下，系统排气压力达到了11MPa，远高于传统热泵系统。表1CO：与R410A实际系统运行参数／(kJ／(kg‘K))C0：相对于传统工质有较大的差异性，即更高

8、图1CO：热泵循环温-熵图与系统图的压力、更大的容积制冷量以及更小的压比，对NeksaP．等对CO热泵热水器样机性能CO热泵系统设备——压缩机、换热器以及节流阀测试的结果表明，该热水器在0℃蒸发温度下，等设备在设计与选型方面提出了更高的要求[1。将水从9℃加热到60℃时的COP值高达4．3，国内在CO：热泵样机以及其核心部件——压