肖軍

（天津渤化工程有限公司,天津3001937)

1 淺談低溫?zé)岜脼楹文軕?yīng)用在煤改電上

空氣源熱泵以其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)成為熱泵諸多形式中應(yīng)用最為廣泛的一種，但是它的應(yīng)用受到氣候條件的限制。隨著室外氣溫的不斷下降，室內(nèi)采暖熱負(fù)荷會(huì)不斷增加，同時(shí)傳統(tǒng)的空氣源熱泵會(huì)產(chǎn)生下:①隨著室外氣溫的降低，制冷劑吸氣比容增大，機(jī)組吸氣量迅速下降，從而減少熱泵系統(tǒng)的制熱量，不能滿足室內(nèi)最大采暖熱負(fù)荷；②由于壓縮機(jī)壓縮比的不斷增加，壓縮機(jī)的排氣溫度迅速升高，在很低的室外溫度下，壓縮機(jī)會(huì)因防止過熱而自動(dòng)停機(jī)保護(hù)，這使得熱泵只能在不太低的室外氣溫下運(yùn)行；③由于壓縮機(jī)壓縮比的增大，系統(tǒng)的性能系數(shù)（COP）急劇下降；④如果系統(tǒng)只為低溫情況下設(shè)計(jì)，那么它的制熱量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于較高室外溫度下室的內(nèi)熱負(fù)荷。當(dāng)熱泵在較高室外溫度情況下運(yùn)行時(shí)，需要循環(huán)的啟閉來減少制熱量，這樣會(huì)降低系統(tǒng)性能，這就是大馬拉小車，造成浪費(fèi)。

針對(duì)傳統(tǒng)空氣源熱泵的以上局限性，國(guó)內(nèi)外專家提出了不少解決方案。其中包括：帶中間冷卻器或經(jīng)濟(jì)器的二級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)，帶經(jīng)濟(jì)器的準(zhǔn)二級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)（噴氣增焓熱泵系統(tǒng)），采用變頻技術(shù)，輔助電加熱器，復(fù)疊式蒸汽壓縮的熱泵系統(tǒng)等。

2 噴氣增熱焓泵系統(tǒng)

噴氣增焓是由噴氣增焓壓縮機(jī)、噴氣增焓技術(shù)、高效冷卻器組成的新型系統(tǒng)，這三個(gè)技術(shù)的組合可提供高效的性能。這是一個(gè)有機(jī)的整體，即高效的噴氣增焓壓縮機(jī)、高效過冷卻器及電子膨脹閥形成的經(jīng)濟(jì)器、高效換熱器共同構(gòu)成了高效節(jié)能的噴氣系統(tǒng)。

噴氣增焓壓縮機(jī)是采用兩級(jí)節(jié)流中間噴氣技術(shù)，采用閃蒸器進(jìn)行氣液分離，實(shí)現(xiàn)增焓效果。它通過中低壓時(shí)邊壓縮邊噴氣混合冷卻，然后高壓時(shí)正常壓縮，提高壓縮機(jī)排氣量，達(dá)到低溫環(huán)境下提升制熱能力的目的。噴氣增焓壓縮機(jī)是谷輪提出，廣泛用在渦旋式壓縮機(jī)上，2013年應(yīng)美芝突破了結(jié)構(gòu)的限制，噴氣增焓也應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)上。

高效過冷卻器在整個(gè)系統(tǒng)中也起到了關(guān)鍵性的作用，一方面對(duì)主循環(huán)回路冷媒進(jìn)行節(jié)流前過冷，增大焓差；另一方面，對(duì)輔助回路(這路冷媒將由壓縮機(jī)中部導(dǎo)入直接參與壓縮)中經(jīng)過電子膨脹閥降壓后的低壓低溫冷媒進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以達(dá)到合適的中壓，提供給壓縮機(jī)進(jìn)行二次壓縮。

3 噴氣增焓的特點(diǎn)

3.1 節(jié)能高效,所有型號(hào)制冷平均能效比為3.58，所有型號(hào)制熱平均能效比為4.32，所有型號(hào)冷熱平均能效比為3.95，是業(yè)界最高水平。這是因?yàn)椴捎昧讼冗M(jìn)的技術(shù)--噴氣增焓系統(tǒng)、高效換熱器技術(shù)、高效的風(fēng)扇電機(jī)、優(yōu)化的風(fēng)罩設(shè)計(jì)等技術(shù)。在制冷和制熱時(shí)的運(yùn)行費(fèi)用大大降低。

3.2 嚴(yán)寒下性能躍升,安全可靠,噴氣增焓系列產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了-25～29℃內(nèi)制熱運(yùn)轉(zhuǎn)，通過噴氣增焓增大了壓縮機(jī)在寒冷環(huán)境下的制熱能力，-15℃下制熱能力提高近20%～50%。當(dāng)室外溫度很低時(shí)，室外機(jī)熱交換能力下降，壓縮機(jī)正?；貧饪诘幕貧饬繙p少，壓縮機(jī)功率降低，不能發(fā)揮最好效果。但通過中間壓力回氣噴射口補(bǔ)充制冷氣體，從而增加壓縮機(jī)排氣量，室外機(jī)熱交換器制熱的循環(huán)制冷劑量增加，實(shí)現(xiàn)制熱量增加。因此更加適用于寒冷地區(qū)。

在-25℃時(shí)的正常工作，這就保證了寒冷地區(qū)冬季的供熱需求。與集中供熱系統(tǒng)一樣，能夠24h持續(xù)供熱，能保證室內(nèi)溫暖如春。先進(jìn)的控制系統(tǒng)確保室內(nèi)溫度控制在+/-0.5℃?；跀?shù)碼渦旋壓縮機(jī)技術(shù)的可靠平臺(tái)，使得壓縮機(jī)的故障率小于0.005%，確保低溫?zé)岜萌赀\(yùn)行安全可靠。

3.3 控制簡(jiǎn)捷,功能強(qiáng)大,多臺(tái)主機(jī)組合成多種模塊，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、空調(diào)狀態(tài)查詢等功能，達(dá)到降低行費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)空調(diào)自動(dòng)管理，讓控制更加簡(jiǎn)單。

3.4 健康環(huán)保,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不需要對(duì)電源頻率進(jìn)行改變，壓縮機(jī)只是簡(jiǎn)單的負(fù)載和卸載的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生干擾性電磁波造成電源污染及輻射污染而影響其他設(shè)備正常運(yùn)作，不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生電磁輻射，而變頻空調(diào)在頻率轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的高次諧波，無論對(duì)人體還是對(duì)精密儀器都是非常有害的。并且使用環(huán)保冷媒R407c或R410a，R407c和R410a是替代R22的較為合適的環(huán)保制冷劑，不會(huì)破壞臭氧層，符合國(guó)際公約《蒙特利爾議定書》。

3.5 靈活美觀,按需供暖，不受采暖季節(jié)的限制。按照實(shí)際的供暖情況產(chǎn)生費(fèi)用，計(jì)費(fèi)合理。與采用輔助電加熱器的空調(diào)系統(tǒng)相比,無需增加電氣容量，而且運(yùn)行起來更加安全可靠；安裝便捷，與裝飾渾然一體，營(yíng)造舒適美觀的家居及辦公環(huán)境。無需專業(yè)的日常維護(hù)，省心省力。

低溫?zé)岜镁邆湟陨咸攸c(diǎn)，尤其是在低溫環(huán)境下較高的制熱能力，使得它可以滿足天津地區(qū)冬季采暖的要求。天津一月份最冷，平均最低氣溫可達(dá)-10.2～-6.0℃，極端最低氣溫可達(dá)-27.4℃。在此條件下，低溫?zé)岜猛耆軌蜻_(dá)到冬季采暖的要求。低溫?zé)岜酶鶕?jù)制熱量的不同，可以滿足從幾十平米到幾百平米不同居住面積的使用，如果制熱面積太大，低溫?zé)岜眠€可以多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)在一起使用，從而達(dá)到良好的制熱效果。

我們2005年在紹興道一座別墅安裝了一臺(tái)風(fēng)冷熱泵機(jī)組，當(dāng)時(shí)，為了冬季制熱效果好，我們?cè)陲L(fēng)冷熱泵機(jī)組水管道上加上了輔助電加熱，到了冬天，制熱效果不錯(cuò)，室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管出風(fēng)口溫度能保證45℃，室內(nèi)溫度能達(dá)到26℃，但美中不足的是運(yùn)行費(fèi)用較高，耗電量大。隨著低溫?zé)岜玫某霈F(xiàn)，2016年，我們?cè)诳崭垡蛔咨贪惭b了一臺(tái)低溫?zé)岜脵C(jī)組，不用在水管道上再加裝輔助電加熱，結(jié)果冬天制熱效果也不錯(cuò)，室內(nèi)溫度能達(dá)到24℃左右，但是相比較加了輔助電加熱的空調(diào)，大大節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。