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“喷气增焓”技术
发布时间:2023-12-22  |  浏览:298



早期的空气能热泵在使用中一直被各种小问题所困扰,比如运行噪音太吵、机组体积过大,低温下制热效率不高等,尤其以低温工况下制热效率不高产品性能的影响为最,直到“喷气增焓”技术的诞生,这种困扰才得以解决。




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背景


传统的空调,并不是理想的冬季供暖产品。身处北方地区的小伙伴更深有体会,当天气降到0℃下甚至更低的时候,家里的空调就会有各种各样的问题,首当其冲的就是制热量不足,当冬天瑟瑟发抖的时候,打开空调好一段时间,室内依然冰凉,其次就是频繁而又漫长的化霜过程,经常发现空调刚开运行没几个小时,室内机就不送风了,再加上高昂的采暖费,使用“喷气增焓”技术的空气能热泵机组成为了首选。


近期,河北省发改委出台了《河北省2023-2024年采暖季天然气保供工作方案的通知》。随即河北秦皇岛、廊坊、石家庄、唐山等地区天然气纷纷提价,“煤改气”用户取暖费用增加。


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原理

本质上来说,“喷气增焓”是建立在一个完整的系统上的,这个系统由喷气增焓压缩机、热水换热器、蒸发器等特殊部件组成,其中喷气增焓压缩机是这一系统的核心部件。

喷气增焓压缩机和常规压缩机相比增加了一个额外的蒸汽喷射口,压缩机从吸气口接收蒸发器传过来的能量,从蒸汽喷射口接收管道另一头补充过来的蒸汽,蒸汽用于冷却管路中不断循环的冷媒(制冷剂),利用蒸汽的进入把原先一段式的压缩过程分为一个准二级的压缩过程。

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简单来说,喷气增焓的原理可以概括为以下的几个步骤:

  1. 压缩机接受蒸发器从空气中吸收来的热量A,开始进行能量A的压缩

  2. 打开喷气增焓补气回路,蒸汽通入压缩机

  3. 正在被压缩机压缩的那部分能量A与进来的蒸汽混合,这个过程会一直持续到压缩机的工作腔与补气口分离,这时候蒸汽与能量A充分混合,成为一股新的能量B

  4. 压缩机工作腔与补气口分离后,能量B被进行“二级”压缩,最后能量B进入冷凝器,与水进行热交换


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补气里的“气”从何而来?


补气里的“气”由空气能热泵内的闪蒸器产生。闪蒸器与压缩机有相连的管路,蒸汽就是沿着管路,从闪蒸器通至压缩机。而是否补气,什么时候补气,由电磁阀的开断来控制。

当闪蒸器给压缩机补气时,其实也是增加了液态冷媒在节流前的过冷度,让液态冷媒在蒸发器可以更好的吸收空气中的能量,相当于间接提高了蒸发器给压缩机提供的能量A。

除此之外,由于压缩机得到了补气,去往冷凝器的排气量也有所增加,使得在冷凝器中与水发生热交换的冷媒数量增加。正是这两个因素,使得“喷气增焓”方案提升了机组在低温环境下的制热能力。


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应用


空气能热泵喷气增焓系统是由喷气增焓压缩机、过冷却器等组成的经济器与换热器共同构成的较高效换热循环。它是以喷气增焓压缩机为基础,通过中间压力吸气孔吸入一部分中间压力的气体,与经过部分压缩的冷媒混合再压缩,实现以单台压缩机的“两级压缩”,增加冷凝器中的制冷剂流量,加大主循环回路的焓差优化中压段冷媒喷射,从而大大提高压缩机的效率


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而作为空气源喷气增焓系统中的高效过冷却器是在整个系统中对主循环回路冷媒进行节流前过冷,增大焓差,经过电子膨胀阀降压后的低压低温冷媒进行适当的预热,以达到合适的中压提供给压缩机进行“二次压缩”


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喷气增焓系统的“两级压缩”可以解决因单级压缩机压缩比过大而不能适应低温工况制热的问题,为实现环境温度低至-35℃时的制热运转提供了条件。



小结:“喷气增焓”技术的应用,提高了热泵机组严寒下的制热能力,-10°下比常规空气源提高了近20%的制热能力,当室外温度极低时,传统机组蒸发器热交换能力下降,压缩机正常回气口的回气量减少且不足,压缩机功率下降很大,已经无法正常发挥换热效果。而使用“喷气增焓”的热泵机组压缩机通过中间压力回气喷射口补充制冷气体,从而有效增加了压缩机的排气量,制热循环制冷剂量得以增加,实现了制热量增加。因此喷气增焓设备在寒冷地区得到广泛应用




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