劉 雄，郭 旗，陳建娟，劉 洋

（西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，陜西 西安 710055）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，全空氣空調(diào)系統(tǒng)在有溫度和濕度要求的建筑中，獲得了廣泛使用.眾所周知，目前，絕大多數(shù)的全空氣空調(diào)系統(tǒng)一般都是采用一次回風(fēng)加再熱的空氣處理方案.根據(jù)研究，這種空氣處理方案的空氣再熱量非常大，即使在夏季最熱月，其再熱耗熱量也超過(guò)冬季最冷月耗熱量的30%以上，甚至高達(dá)60%[1]，因此，在這種全空氣空調(diào)系統(tǒng)中，空氣再熱熱量的獲取方式在很大程度上決定了這種空調(diào)系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用.目前，在上述的全空氣空調(diào)系統(tǒng)中，最傳統(tǒng)的冷熱量獲取方式是：利用制冷機(jī)生產(chǎn)冷凍水，以滿(mǎn)足空氣處理的冷卻或除濕需求，利用專(zhuān)門(mén)設(shè)置的空調(diào)熱源（例如：燃油燃?xì)忮仩t等）生產(chǎn)熱水或蒸汽，以滿(mǎn)足空氣處理的再熱和冬季加熱需求；但這一方案的缺陷是顯而易見(jiàn)的，除了機(jī)房占地面積大，初投資高以外；運(yùn)行也非常不節(jié)能，一方面大量的冷凝熱被直接排入周?chē)h(huán)境，沒(méi)有得到有效的利用，另一方面又利用油或天然氣直接生產(chǎn)低溫?zé)崴?，能源使用方式不合理，效率?

當(dāng)前，較為合理和節(jié)能的方式是：夏季利用具有制冷兼熱回收功能的熱泵同時(shí)生產(chǎn)空調(diào)冷凍水和熱水，冷凍水用于滿(mǎn)足空氣處理的冷卻和除濕需求，熱水用于滿(mǎn)足空氣再熱的需求；冬季利用熱泵生產(chǎn)熱水，以滿(mǎn)足空氣處理的加熱需求.這一方案由于在夏季回收利用了冷凝熱，因此運(yùn)行時(shí)更節(jié)能，另外由于僅利用一臺(tái)熱泵就可以滿(mǎn)足空氣處理機(jī)組全年的冷熱量需求，故設(shè)備易于小型化，可以降低初投資，也可以減少機(jī)房占地面積，因此，一直以來(lái)這種可以全年運(yùn)行，且具有制冷兼熱回收功能的熱泵都是暖通空調(diào)設(shè)備研發(fā)中的熱點(diǎn)[2-18]，但遺憾的是目前所開(kāi)發(fā)出的方案還沒(méi)有一個(gè)方案贏得了暖通行業(yè)內(nèi)的共同認(rèn)可，獲得大規(guī)模的推廣應(yīng)用.

本文提出了一種新的、夏季具有制冷兼熱回收功能的兩級(jí)加熱熱泵系統(tǒng)[19-21].該熱泵系統(tǒng)在全年運(yùn)行過(guò)程中，可用于驅(qū)動(dòng)空氣處理機(jī)組；在夏季工況下它能夠通過(guò)制冷兼熱回收功能同時(shí)為空氣處理機(jī)組生產(chǎn)空調(diào)冷、熱水，在冬季工況下它能夠通過(guò)兩級(jí)加熱方式為空氣處理機(jī)組生產(chǎn)空調(diào)熱水.本文詳細(xì)介紹了這種熱泵系統(tǒng)在冬、夏季工況下的工作流程，并通過(guò)建立實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)該種熱泵系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究.

1 系統(tǒng)工作原理

本文所研究的兩級(jí)加熱熱泵系統(tǒng)的夏季和冬季工況的工作原理分別如圖1、圖2所示.從圖中可以看出：本文所研究的兩級(jí)加熱熱泵系統(tǒng)由制冷劑系統(tǒng)和水系統(tǒng)兩部分組成.在夏季和冬季工況下工作時(shí)，制冷劑和水的工作流程分別如圖1、圖2中箭頭所示.

圖1 夏季工況下熱泵系統(tǒng)工作原理圖Fig.1 Schematic diagram of the heat pump system in summer

在夏季工況下工作時(shí)，如圖1所示，空調(diào)冷熱水換熱器用于生產(chǎn)冷凍水；熱水加熱器通過(guò)熱回收的方式，回收利用一部份制冷所產(chǎn)生的冷凝熱生產(chǎn)熱水；剩下的另一部份冷凝熱通過(guò)熱源換熱器排入環(huán)境.在空氣處理裝置中，冷卻器首先利用空調(diào)冷熱水換熱器所生產(chǎn)的冷凍水，將被處理空氣冷卻除濕至其空氣露點(diǎn)；然后，再熱器再利用熱水加熱器所生產(chǎn)的熱水對(duì)被處理空氣進(jìn)行再熱.工作過(guò)程中，電磁閥1關(guān)閉，電磁閥2打開(kāi)；控制閥1關(guān)閉，控制閥2打開(kāi)；熱力膨脹閥1不工作，熱力膨脹閥2、空調(diào)水循環(huán)泵和熱水循環(huán)泵都正常工作.

圖2 冬季工況下熱泵系統(tǒng)工作原理圖Fig.2 Schematic diagram of the heat pump system in winter

在冬季工況下工作時(shí)，如圖2所示，空調(diào)冷熱水換熱器用于第二級(jí)加熱空調(diào)熱水；熱水加熱器用于第一級(jí)加熱空調(diào)熱水；熱源換熱器用于從環(huán)境中吸取熱量.在空氣處理裝置中，經(jīng)熱水加熱器、空調(diào)冷熱水換熱器二級(jí)加熱后的空調(diào)熱水依次經(jīng)過(guò)冷卻器、再熱器對(duì)被處理空氣進(jìn)行加熱.工作時(shí)，電磁閥1打開(kāi)，電磁閥2關(guān)閉；控制閥1打開(kāi)，控制閥2關(guān)閉；熱力膨脹閥1正常工作，熱力膨脹閥2關(guān)閉；空調(diào)水循環(huán)泵不工作，熱水循環(huán)泵正常工作.

從以上分析可以看出：圖1所示系統(tǒng)夏季工況的工作流程與常規(guī)具有熱回收功能的制冷機(jī)的工作流程基本相同，而關(guān)于這種制冷機(jī)的工作性能已經(jīng)有許多研究人員進(jìn)行過(guò)研究[22-23]，因此本文不再進(jìn)行討論；本文的研究目標(biāo)是冬季工況，因?yàn)樵趫D2所示的熱泵系統(tǒng)冬季工況中，空調(diào)熱水是經(jīng)過(guò)二級(jí)加熱，在現(xiàn)有的熱泵系統(tǒng)中目前還尚未發(fā)現(xiàn)有類(lèi)似的系統(tǒng).

2 試驗(yàn)裝置及測(cè)點(diǎn)布置

依據(jù)圖2所示的冬季工況原理圖，本文作者設(shè)計(jì)并搭建了一個(gè)水源熱泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)，如圖3～4所示.圖3是熱泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)的制冷劑系統(tǒng)及其測(cè)點(diǎn)布置圖；圖4為冬季工況下熱泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)的水系統(tǒng)，用于熱量的測(cè)量以及換熱器進(jìn)出口水溫的調(diào)控.由于以前的實(shí)驗(yàn)對(duì)本地自來(lái)水水溫作過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)自來(lái)水水溫在一天之中非常穩(wěn)定，因此，圖4所示實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)原則是：利用自來(lái)水通過(guò)混水的方式對(duì)換熱器的入口水溫進(jìn)行調(diào)控，再通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)水流量的方法對(duì)換熱器的出口水溫進(jìn)行調(diào)控，具體的調(diào)控方法如下所述.

圖3 熱泵試驗(yàn)臺(tái)制冷劑系統(tǒng)及其測(cè)點(diǎn)布置圖Fig.3 The refrigerant system of the heat pump experimental setup and its arrangement of measuring points

圖4 熱泵試驗(yàn)臺(tái)冬季工況水系統(tǒng)圖Fig.4 The water system of the heat pump experimental setup

工作時(shí)，空調(diào)熱水在上述循環(huán)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)閥2調(diào)節(jié)補(bǔ)水量，對(duì)熱水加熱器的入口熱水溫度進(jìn)行調(diào)控，如圖4所示，這些補(bǔ)水來(lái)自水泵3提供的一部份自來(lái)水.隨著補(bǔ)水的加入，上述工作流程中多余的水從熱水箱的溢流管排出.控制閥4則通過(guò)調(diào)節(jié)依次通過(guò)熱水加熱器和空調(diào)冷熱水換熱器的熱水流量，對(duì)空調(diào)冷熱水換熱器的出口熱水溫度進(jìn)行控制.

低溫水在上述循環(huán)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)閥1調(diào)節(jié)補(bǔ)水量，對(duì)熱源換熱器的入口低溫水溫度進(jìn)行調(diào)控，如圖4所示，這些補(bǔ)水也來(lái)自水泵3提供的一部份自來(lái)水.隨著補(bǔ)水的加入，上述工作流程中多余的水從冷水箱的溢流管排出.控制閥3則通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)熱源換熱器的低溫水流量，對(duì)熱源換熱器的出口低溫水溫度進(jìn)行控制.

實(shí)驗(yàn)時(shí)，三個(gè)換熱器的進(jìn)出口水溫利用三臺(tái)超聲波冷熱表配套的六個(gè)Pt500水溫傳感器進(jìn)行測(cè)量；換熱器進(jìn)口水溫傳感器分別安裝在測(cè)溫球閥1～3內(nèi)，換熱器出口水溫傳感器內(nèi)置在超聲波冷熱量表的殼體中,所采用超聲波冷熱表的計(jì)量等級(jí)為2級(jí).

制冷劑溫度采用SIEMENS Pt100鉑電阻溫度傳感器進(jìn)行測(cè)量，在安裝前，都用刻度分格為0.1 ℃的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)進(jìn)行過(guò)校驗(yàn)；壓力傳感器為此次實(shí)驗(yàn)向廠家定制，安裝時(shí)，未再做校驗(yàn),精度為0.5級(jí).數(shù)據(jù)采集儀為KEITHLEY-7708，數(shù)字式功率表為日本共立S6300.

所搭建的實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用渦旋式壓縮機(jī)和釬焊板式換熱器，制冷劑為R410A；熱力膨脹閥的最高工作壓力為4.5 MPa，蒸發(fā)溫度范圍：10℃～－40 ℃.

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

本文在3種不同低溫水進(jìn)出口水溫(即：熱源換熱器進(jìn)出口水溫)下，對(duì)圖3、圖4所示熱泵系統(tǒng)的冬季工況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究.

實(shí)驗(yàn)時(shí)，3種不同熱源換熱器進(jìn)出口水溫分別是：10/5、12/7和14/9 ℃；而空調(diào)冷熱水換熱器熱水出口溫度與熱水加熱器熱水進(jìn)口溫度之間的溫差Δthw(本文簡(jiǎn)稱(chēng)為熱水進(jìn)出口溫差)則分別維持為5 ℃、10 ℃；空調(diào)冷熱水換熱器熱水出口溫度thw,o(簡(jiǎn)稱(chēng)為熱水出口溫度)分別維持為40、45、50、55 ℃；即：實(shí)驗(yàn)時(shí)的熱水進(jìn)出口溫度thw,in/thw,o分別為35/40、40/45、45/50、50/55 、30/40、35/45、40/50、45/55 ℃八種工作情況.

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，圖3所示制冷劑系統(tǒng)的溫度、壓力、壓縮機(jī)功率、電流數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)記錄儀每10 s掃描記錄一次，圖4所示水系統(tǒng)的逐時(shí)水溫、逐時(shí)水流量、逐時(shí)冷熱量數(shù)據(jù)則通過(guò)超聲波冷熱量表的觸摸屏進(jìn)行觀測(cè)和記錄，每一實(shí)驗(yàn)工況待系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)之后，以10 min作為一個(gè)測(cè)量周期，記錄4組數(shù)據(jù)，利用獲取數(shù)據(jù)的平均值對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析.

3.1 熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)壓縮機(jī)排氣溫度的影響

熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)壓縮機(jī)排氣溫度的影響如圖5所示.從圖5中可以看出：除了熱水進(jìn)出口溫度thw,in/thw,o為50/55 ℃這一種工作情況以外，在其它的七種熱水進(jìn)出口溫度thw,in/thw,o下，隨著熱源換熱器進(jìn)出口水溫的升高，壓縮機(jī)排氣溫度雖然有所降低，但降低幅度很??；當(dāng)熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)，排氣溫度降低幅度為0.59～1.58 ℃；當(dāng)熱水進(jìn)出口溫差為5 ℃，且熱水出口溫度不超過(guò)50 ℃時(shí)，排氣溫度的降低幅度為1.98～2.71 ℃，而當(dāng)熱水出口溫度為55 ℃時(shí)，排氣溫度的降低幅度為5.92 ℃.

另外，在相同的熱源換熱器進(jìn)出口水溫和熱水出口溫度下，熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)的壓縮機(jī)排氣溫度都要低于溫差為5 ℃時(shí)的壓縮機(jī)排氣溫度，降低幅度為2.01～8.32 ℃，且熱源換熱器進(jìn)出口水溫越低、熱水出口溫度越高，降幅越大.

圖5 熱源側(cè)換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)壓縮機(jī)排氣溫度的影響Fig.5 The effects inlet and outlet water temperature of heat source heat exchanger has on the discharge temperature of compressor

總體而言，熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)壓縮機(jī)排氣溫度的影響較小，影響壓縮機(jī)排氣溫度的主要因素是熱水進(jìn)出口溫差以及熱水的出口溫度；熱水進(jìn)出口溫差越大，熱水出口溫度越低，壓縮機(jī)排氣溫度越低，系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定.當(dāng)熱源換熱器進(jìn)出口水溫為14/9 ℃，thw,in/thw,o= 30/40 ℃時(shí)，壓縮機(jī)排氣溫度最低，為78.3 ℃；當(dāng)熱源換熱器進(jìn)出口水溫為10/5 ℃，thw,in/thw,o= 50/55 ℃時(shí)，壓縮機(jī)排氣溫度最高，為109.63 ℃.

3.2 熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)壓縮機(jī)排氣壓力的影響

熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)壓縮機(jī)排氣壓力的影響如圖6所示.

圖6 熱源側(cè)換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)壓縮機(jī)排氣壓力的影響Fig.6 The effects the inlet and outlet water temperature of heat source heat exchanger has on discharge pressure of compressor

從圖6中可以看出：在相同的熱水進(jìn)出口溫度thw,in/thw,o下，隨著熱源熱器進(jìn)出口水溫的升高，壓縮機(jī)排氣壓力的最大偏差不超過(guò)0.03 MPa，幾乎不變，因此基本為一條直線(xiàn).另外，在相同的熱源換熱器進(jìn)出口水溫和熱水出口溫度下，熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)的壓縮機(jī)排氣壓力都要低于溫差為5 ℃時(shí)的壓縮機(jī)排氣壓力，降低的幅度為0.0781～0.168 7 MPa，熱水出口溫度為55 ℃時(shí)，降幅最大，界于0.144 5～0.168 7 MPa之間.

影響壓縮機(jī)排氣壓力的主要因素是熱水進(jìn)出口溫差以及熱水出口溫度，熱水進(jìn)出口溫差越大，熱水出口溫度越低，壓縮機(jī)排氣壓力越低；熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)壓縮機(jī)排氣壓力幾乎沒(méi)有影響；當(dāng)熱水進(jìn)出口溫度thw,in/thw,o為30/40 ℃時(shí)，壓縮機(jī)的排氣壓力最小，平均為2.2002 MPa；當(dāng)熱水進(jìn)出口溫度thw,in/thw,o為50/55 ℃時(shí)，壓縮機(jī)的排氣壓力最大，平均為3.1713 MPa.

3.3 熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)熱力膨脹閥 1出口

制冷劑溫度的影響

熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)熱力膨脹閥1出口制冷劑溫度的影響如圖7所示.

圖7 熱源側(cè)換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)熱力膨脹閥1出口制冷劑溫度的影響Fig. 7 The effects the inlet and outlet water temperature of heat source heat exchanger has on thermal expansion valve1 outlet refrigerant temperature

從圖7中可以看出：在相同的熱水進(jìn)出口溫度thw,in/thw,o下，隨著熱源換熱器進(jìn)出口水溫的升高，熱力膨脹閥1出口制冷劑溫度也上升；而且在相同的熱源換熱器進(jìn)出口水溫下，當(dāng)熱水進(jìn)出口溫差為5 ℃時(shí)，熱水出口溫度越高，熱力膨脹閥1出口制冷劑溫度也越高，但熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)，不存在上述規(guī)律.另外，在相同的熱源換熱器進(jìn)出口水溫和熱水出口溫度下工作時(shí)，一部份工作情況下，熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)的熱力膨脹閥1出口制冷劑溫度大于溫差為5 ℃時(shí)的熱力膨脹閥1出口制冷劑溫度，而在另一部份工作情況下，熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)的熱力膨脹閥1出口制冷劑溫度又小于溫差為5 ℃時(shí)的熱力膨脹閥1出口制冷劑溫度，但兩者之間的偏差都不超過(guò)0.6 ℃.

3.4 熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)系統(tǒng)總制熱量的影響

熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)系統(tǒng)總制熱量的影響如圖8所示.從圖8中可以看出：在相同的熱水出口溫度下，隨著熱源進(jìn)出口水溫的升高，系統(tǒng)的總制熱量增大；當(dāng)熱水進(jìn)出口溫差為5 ℃時(shí)，增幅界于6.43%～12.81%之間；當(dāng)熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)，增幅界于6.50%～11.57%之間；而且在上述兩種熱水進(jìn)出口溫差下，當(dāng)熱水出口溫度為40 ℃時(shí),其增幅都是最大, 當(dāng)熱水出口溫度為50 ℃時(shí),其增幅都為最小,因此，從另一方面也說(shuō)明當(dāng)熱水出口溫度為50 ℃時(shí), 熱源換熱器進(jìn)出口水溫變化對(duì)系統(tǒng)總制熱量的影響相對(duì)較小.

圖8 熱源側(cè)換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)系統(tǒng)總制熱量的影響Fig.8 The Effects the inlet and outlet water temperature of heat source heat exchanger has on total heating quantity

另外，在相同的熱源換熱器進(jìn)出口水溫和熱水出口溫度下，熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)的系統(tǒng)總制熱量都大于溫差為5 ℃時(shí)的系統(tǒng)總制熱量，當(dāng)熱水出口溫度處于40～55 ℃之間時(shí)，超過(guò)的幅度界于0.69%～12.14%之間；并且當(dāng)熱源換熱器進(jìn)出口水溫為12/7 ℃、熱水出口溫度為45 ℃時(shí)，增加的幅度最??；當(dāng)熱源換熱器進(jìn)出口水溫為14/9 ℃、熱水出口溫度為50 ℃時(shí)，增加的幅度最大.在本次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)熱源換熱器進(jìn)出口水溫為14/9 ℃，熱水進(jìn)出口溫度thw,in/thw,o為 30/40℃時(shí)，系統(tǒng)的總制熱量最大，為10.208 kW；當(dāng)熱源換熱器進(jìn)出口水溫為10/5 ℃，熱水進(jìn)出口溫度thw,in/thw,o為 50/55 ℃時(shí)，系統(tǒng)的總制熱量最小，為7.314 kW.

3.5 熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)壓縮機(jī)功率的影響

熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)壓縮機(jī)功率的影響如圖9所示.從圖9中可以看出：當(dāng)熱水進(jìn)出口溫度為50/55 ℃時(shí)，隨著熱源換熱器進(jìn)出口水溫的增加，壓縮機(jī)功率的變化幅度最大，為5.58%，而且在上述的熱水進(jìn)出口溫度下，當(dāng)熱源換熱器進(jìn)出口水溫為10/5 ℃時(shí)，在本次實(shí)驗(yàn)中，其壓縮機(jī)功率最大，為3.33 kW.

當(dāng)熱水進(jìn)出口溫度為35/45 ℃時(shí)，隨著熱源換熱器進(jìn)出口水溫的增加，其壓縮機(jī)功率的變化幅度排在第二位，為1.46%.而在其它的熱水進(jìn)出口溫度下，隨著熱源換熱器進(jìn)出口水溫的增加，壓縮機(jī)功率的變化幅度界于0.339%～0.988%之間，基本不變.

圖9 熱源側(cè)換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)壓縮機(jī)功率的影響Fig.9 The Effects the inlet and outlet water temperature of heat source heat exchanger has on power of compressor

另外，在相同的熱源側(cè)換熱器進(jìn)出口水溫和熱水出口溫度下，熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)的壓縮機(jī)功率都要小于溫差為5 ℃時(shí)的壓縮機(jī)功率，當(dāng)熱水出口溫度處于40～55 ℃之間時(shí)，降低的幅度界于3.0%～10.48%之間；并且當(dāng)熱源側(cè)換熱器進(jìn)出口水溫為14/9 ℃、熱水出口溫度為45 ℃時(shí)，降低的幅度最??；當(dāng)熱源側(cè)換熱器進(jìn)出口水溫為10/5 ℃、熱水出口溫度為55 ℃時(shí)，降低的幅度最大.

3.6 熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)系統(tǒng)制熱COP的影響

熱源換熱器進(jìn)出口水溫對(duì)系統(tǒng)制熱COP的影響如圖10所示.

圖10 系統(tǒng)制熱COP隨熱源側(cè)換熱器進(jìn)出口水溫的變化Fig.10 The effects the inlet and outlet water temperature of heat source heat exchanger has on heating coefficient of performance (COP)

從圖10中可以看出：在相同的熱水出口溫度下，隨著熱源換熱器進(jìn)出口水溫的升高，系統(tǒng)的制熱COP增大；當(dāng)熱水進(jìn)出口溫差為5 ℃時(shí)，增幅界于5.99%～12.81%之間，且熱水出口溫度為55 ℃時(shí)，增幅最大，熱水出口溫度為50 ℃時(shí)，增幅最??；當(dāng)熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)，增幅界于5.92%～11.13%之間，且熱水出口溫度為40 ℃時(shí)，增幅最大，熱水出口溫度為50 ℃時(shí)，增幅最小.

另外，在相同的熱源換熱器進(jìn)出口水溫和熱水出口溫度下，熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)的系統(tǒng)制熱COP都要大于溫差為5 ℃時(shí)的系統(tǒng)制熱COP，當(dāng)熱水出口溫度處于40～55 ℃之間時(shí)，增加的幅度界于4.66%～18.45%之間；而且當(dāng)熱源換熱器進(jìn)出口水溫為10/5 ℃、熱水出口溫度為55 ℃時(shí)，增加的幅度最大；當(dāng)熱源換熱器進(jìn)出口水溫為12/7 ℃、熱水出口溫度為45 ℃時(shí)，增加的幅度最?。豢傮w而言，當(dāng)熱水出口溫度超過(guò)50 ℃后，增加的幅度都超過(guò)10%.

4 結(jié)論

本文所提出的兩級(jí)加熱熱泵系統(tǒng)在冬季工況下工作時(shí)，采用兩級(jí)加熱的方式生產(chǎn)熱水，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：

(1) 當(dāng)熱源換熱器進(jìn)出口水溫分別為10/5、12/7、14/9 ℃，且熱水出口水溫在40～55 ℃之間時(shí)，在相同的熱源換熱器進(jìn)出口水溫和熱水出口溫度下，當(dāng)熱水進(jìn)出口溫差為10 ℃時(shí)，系統(tǒng)的排氣溫度、排氣壓力、壓縮機(jī)功率都要比5 ℃溫差時(shí)的更低，減小的幅度分別為2.01～8.32 ℃、0.078 1～0.168 7 MPa、3.0%～10.48%；

(2) 系統(tǒng)的總制熱量、制熱COP都要比5 ℃溫差時(shí)的更高，增加的幅度分別為0.69%～12.14%、4.66%～18.45%；

(3) 實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果表明:本文所研究的兩級(jí)加熱熱泵系統(tǒng)在大的熱水進(jìn)出口溫差下工作時(shí)，不僅性能更好，而且也更穩(wěn)定.

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