458 空气源热泵空调设计-何时需要补气增焓 补气增焓也称中间补气、喷气增焓。 当制冷热泵工质的冷凝压力与蒸发压力之差或之比较大时,需考虑采用补气增焓。 以下图所示的基本流程为例。 图中的高压液态工质经节流阀节流后产生低压饱和液和饱和气,所产生的饱和气进入蒸发器后没有制冷能力或不能从低温热源吸热;这部分气体出蒸发器经压缩机压缩后进入冷凝器可放热,但所放出热量均是消耗压缩机电能获得,这部分制热量相当于电加热;当工质冷凝压力与蒸发压力之差或之比越大时,节流所产生的低压饱和气比例越大,对装置的制冷量/制热量、制冷/制热系数越不利。 当工质冷凝压力与蒸发压力之差或之比较大时,另一个问题是压缩机排气温度偏高,如果通过补气增焓对压缩过程中引入中压低温气体,会有效降低压缩机排气温度。 计算示例 基本循环 以R4110A工质、蒸发压力360kPa、冷凝压力3000kPa、工质进节流阀为饱和液为例。 工质进节流阀前焓283kJ/kg,蒸发压力下饱和液焓167 kJ/kg,饱和气焓412 kJ/kg,设出节流阀工质中饱和气的比例为x: 283=412x+167(1-x) x=(283-167)/(412-167) =116/245=0.473 即47.3%的工质在进行无效循环。 设压缩机输气量为10mL/s,蒸发压力下工质饱和气密度约13.9g/mL,则理论制冷量约: 10*13.9*(412-283) =17931W 压缩机等熵压缩时排气焓约472 kJ/kg,则压缩机理论功率约: 10*13.9*(472-412) =8340W 理论制热量约: 17931+8340=26271W 理论制冷系数: 17931/8340=2.15 理论制热系数: 26271/8340=3.15 补气增焓循环 如果采用补气增焓循环,设补气压力约1000kPa,该压力下饱和液焓211 kJ/kg,饱和气焓423kJ/kg,中间压力下节流后饱和气比例y约: 283=423y+211(1-y) y=(283-211)/(423-211) =72/212=0.340 压缩过程的理论中间补气量z约: (10*13.9+z)*0.34=z z=0.34*139/0.66=72g/s 装置理论制冷量约: 10*13.9*(412-211) =27939W 比基本循环提高约: (27939-17931)/ 17931 =56% 中间补气部分理论消耗压缩功率约: 0.5*(72/139)* 8340=2160W 压缩机理论消耗功率: 8340+2160=10500W 中间补气后理论制热量约为: 27939+10500=38439W 比基本循环提高约: (38439-26271)/ 26271 =12168/26271=46% 理论制冷系数约: 27939/10500=2.66 比基本循环提升约: (2.66-2.15)/2.15=24% 理论制热系数约: 38439/10500=3.66 比基本循环提升约: (3.66-3.15)/3.15=16% 欢迎交流合作,联系微信“lengrekeji”(冷热科技)。 |
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