空氣源熱泵供熱參數(shù)特性實(shí)驗(yàn)研究

任昕瑜 王云峰,2 李國(guó)良,2 姚昊翊,2

空氣源熱泵供熱參數(shù)特性實(shí)驗(yàn)研究

任昕瑜1王云峰1,2李國(guó)良1,2姚昊翊1,2

（1.云南師范大學(xué)太陽能研究所 昆明 650500；2.云南省高校太陽能供熱與制冷技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 昆明 650500）

為了提高空氣源熱泵的供熱性能，搭建了空氣源熱泵性能測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行了不同運(yùn)行工況下的熱泵性能測(cè)試研究，研究分析了冷凍水流量、節(jié)流閥開度，壓縮機(jī)頻率對(duì)熱泵機(jī)組制冷量與制熱量的影響。結(jié)果表明：一開始制熱量、制冷量隨冷凍水流量的增加而增加，當(dāng)冷凍水流量超過一定范圍時(shí)，此時(shí)壓縮機(jī)吸排氣壓小，導(dǎo)致了制冷劑流量下降，從而造成制熱量、制冷量的減少；隨著壓縮機(jī)頻率的增加，制熱量、制冷量也隨之增加，與壓縮機(jī)頻率成正比關(guān)系；電子膨脹閥開度越大時(shí)越容易使壓縮機(jī)發(fā)生吸氣帶液，吸氣帶液開始時(shí)制熱量、制冷量開始下降。同時(shí)吸氣帶液也影響了制冷劑的質(zhì)量流量，吸氣帶液時(shí)制冷劑流量減小。

熱泵；電子膨脹閥；壓縮機(jī)頻率；制熱量；制冷量

0 引言

隨著能源需求的增加和科技快速發(fā)展的要求，節(jié)能降耗成為社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注問題?？諝庠礋岜靡云涓咝Ч?jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)受到社會(huì)廣泛關(guān)注。但是，由于傳統(tǒng)的空氣源熱泵在冬季對(duì)氣候的依賴性強(qiáng)，使空氣源熱泵的使用受到一定程度上的限制。如何優(yōu)化空氣源熱泵，減輕冬季惡劣天氣對(duì)系統(tǒng)性能造成的影響，采用何種方式來綜合衡量其系統(tǒng)的性能等，成為眾多學(xué)者的研究熱點(diǎn)。

王周等[1]人搭建了R410a高溫?zé)岜迷囼?yàn)臺(tái)上，對(duì)各循環(huán)參數(shù)與頻率之間的關(guān)系進(jìn)行了研究分析，結(jié)果表明熱泵系統(tǒng)的循環(huán)參數(shù)易受壓縮機(jī)輸入頻率的影響。劉湘云等人[2]研究了熱力膨脹閥開度對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的影響，研究表明熱力膨脹閥的非線性特性使制冷劑質(zhì)量流量在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)波形變化。侯澤飛[3]以壓縮機(jī)頻率和電子膨脹閥開度作為研究對(duì)象，研究其對(duì)空調(diào)系統(tǒng)能力及性能的影響，結(jié)果顯示：變頻空調(diào)在一定頻率下運(yùn)行時(shí)，隨著閥開度的增大制冷量會(huì)先增后降，且每個(gè)頻率下存在一個(gè)最優(yōu)開度。Choi等[4]研究了毛細(xì)管和電子膨脹閥對(duì)熱泵系統(tǒng)的影響，研究表明電子膨脹閥能有效提高運(yùn)行工況變化較大時(shí)的熱泵系統(tǒng)性能。虞中旸等人[5]搭建空氣源熱泵熱水系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)電子膨脹閥開度的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究，研究不同調(diào)節(jié)方式對(duì)系統(tǒng)性能的影響。得到了在相同的膨脹閥開度下，隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，系統(tǒng)制熱量和系統(tǒng)COP均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)的。吳學(xué)紅[6]研究了不同供水溫度對(duì)空氣源熱泵的制熱量、系統(tǒng)功耗、能效、排氣溫度、壓縮比等的影響，結(jié)果表明：在相同初始水溫下，隨著加熱的進(jìn)行，壓縮機(jī)的制熱量先增加后降低，供水溫度為40℃時(shí)的制熱量最大。王紹佳[7]以供水溫度作為研究對(duì)象，研究其對(duì)低溫空氣源熱泵制熱性能的影響，供水溫度達(dá)到40℃時(shí)，如果將環(huán)境溫度從-12℃上升到6℃，則整個(gè)系統(tǒng)熱量將會(huì)增加8.2%。而系統(tǒng)功耗增幅為3.3%。整個(gè)系統(tǒng)的能效增幅為5.1%。王曉東[8]等人通過搭建的空氣源熱泵系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)，研究分析了冷凝器進(jìn)口水溫和冷凝溫度對(duì)系統(tǒng)換熱量、制熱量、壓縮機(jī)狀態(tài)及系統(tǒng)COP的影響。研究表明：蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)溫度為9.3℃、冷凝器入口水溫為26~45℃時(shí)，系統(tǒng)COP最高可達(dá)3.4。

從以上研究進(jìn)展中可以看出：國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者從電子膨脹閥、供熱水溫、壓縮機(jī)頻率等多個(gè)方面對(duì)空氣源熱泵的性能進(jìn)行了不同角度的研究，并取得了一定進(jìn)展與成果。結(jié)合以上研究，很少有人以冷凍水流量、節(jié)流閥開度、壓縮機(jī)頻率這三個(gè)方面作為研究的切入點(diǎn)來研究熱泵的制熱性能和制冷性能。本文以冷凍水流量、電子膨脹閥開度、壓縮機(jī)頻率作為研究重點(diǎn)，搭建了空氣源熱泵測(cè)試系統(tǒng)，研究測(cè)試?yán)鋬鏊髁俊㈦娮优蛎涢y開度、壓縮機(jī)頻率對(duì)空氣源熱泵的制熱量和制冷量的影響，找到理論與實(shí)驗(yàn)相互符合的規(guī)律。

1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)及方法

1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本文搭建的試驗(yàn)臺(tái)是單級(jí)蒸汽壓縮式空氣源熱泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)原理圖

整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)分為3部分：

（1）工質(zhì)循環(huán)部分。中間紅色方框內(nèi)是主要的熱泵/制冷循環(huán)設(shè)備，包括壓縮機(jī)、冷凝換熱系統(tǒng)、蒸發(fā)換熱系統(tǒng)、電磁式電子膨脹閥。

（2）輔助水系統(tǒng)部分。藍(lán)色方框內(nèi)是為主機(jī)部分提供恒定冷源與恒定熱源的輔助機(jī)組設(shè)備，兩套恒溫水箱內(nèi)分別設(shè)置有加熱/冷卻盤管，為主機(jī)部分提供溫度恒定的冷、熱源（即冷凝器的冷卻水或蒸發(fā)器的冷凍水）。左邊藍(lán)色邊框是為冷凝器提供恒定冷源的輔助設(shè)備，主要為系統(tǒng)提供冷卻水，主要設(shè)備為冷卻水箱、加熱/制冷機(jī)。右邊藍(lán)色邊框是為蒸發(fā)器提供恒定熱源的輔助設(shè)備，主要為系統(tǒng)提供冷凍水，主要設(shè)備有有冷凍水箱、加熱/制冷機(jī)。

（3）檢測(cè)控制儀器部分。檢測(cè)控制儀器儀表。主要為壓縮機(jī)變頻器、電子膨脹閥控制板和相關(guān)儀器儀表。另外，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還有很多輔助設(shè)備，主要包括工質(zhì)的銅管網(wǎng)、冷卻及加熱的水管網(wǎng)、真空泵及保溫材料等。其中各管網(wǎng)用于連接設(shè)備，與工況儀表完成工況轉(zhuǎn)換工作。系統(tǒng)部件具體參數(shù)如表1所示。

表1 系統(tǒng)部件參數(shù)

1.2 載冷劑工況系統(tǒng)

本實(shí)驗(yàn)采用液體載冷劑法，制冷劑為R134a。載冷劑工況系統(tǒng)由蒸發(fā)側(cè)工況系統(tǒng)和冷凝側(cè)工況系統(tǒng)組成。蒸發(fā)器和冷凝器都選用板式換熱器。機(jī)組的蒸發(fā)器（冷凝器）水路有流量計(jì)指示水流量，進(jìn)出口設(shè)置有溫度檢測(cè)點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置水流量調(diào)節(jié)閥來提供穩(wěn)定可調(diào)的水流量。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，由控制水溫的附加裝置完成工況水溫的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定。

在整個(gè)熱泵循環(huán)中，水作為載冷劑，在蒸發(fā)側(cè)提供熱量，使制冷劑受熱蒸發(fā)，在冷凝側(cè)接收制冷劑放出的熱量，使整個(gè)制冷循環(huán)穩(wěn)定。作為液體載冷劑法的重要組成部分，工況系統(tǒng)中的水需要被采集的參數(shù)有換熱器進(jìn)出口的溫度差和冷凝器進(jìn)出口的溫度差及其壓力，用于計(jì)算制冷量和制熱量。

電子膨脹閥為電磁式電子膨脹閥，可通過手動(dòng)調(diào)節(jié)控制器改變EEV（電子膨脹閥）開度。水循環(huán)部分由輔助供熱/制冷機(jī)組控制實(shí)驗(yàn)水溫。冷凍水循環(huán)和冷卻水循環(huán)均裝有一個(gè)浮子流量計(jì)，可以測(cè)得水側(cè)體積流量q，其測(cè)量精度±3%。

1.3 試驗(yàn)方法及過程

本實(shí)驗(yàn)在低溫?zé)岜眯阅軐?shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，以R134a工質(zhì)的空氣源熱泵為實(shí)驗(yàn)機(jī)組，根據(jù)GB/T 10870-2001《容積式和離心式冷水（熱泵）機(jī)組性能試驗(yàn)方法》[9]的要求調(diào)節(jié)組合，進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開始，首先檢查熱泵系統(tǒng)密閉性能，密閉性能完好后，再充入循環(huán)工質(zhì)。其次確定恒溫水箱1、恒溫水箱2都加滿水后，打開熱泵系統(tǒng)的機(jī)組，接通電源。（1）首先開啟冷卻水泵。（2）開啟冷凍水泵。（3）水泵1和水泵2開啟正常后，開啟加熱機(jī)組1。（4）通過加熱器使恒溫水箱1水溫恒定在20℃，恒溫水箱2水溫恒定在30℃。（5）根據(jù)不同的參數(shù)變量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，待系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，開始記錄改變參數(shù)后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（6）分析空氣源熱泵機(jī)組的蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、制熱量、制冷量等的變化規(guī)律，分析總結(jié)出影響空氣源熱泵制熱量和制冷量的重要因素。

研究冷凍水變流量對(duì)系統(tǒng)的影響時(shí)，環(huán)境溫度保持在18.5℃。冷卻水進(jìn)口流量控制在0.6m3/h，恒溫水箱1水溫恒定在20℃，恒溫水箱2水溫恒定在30℃，EEV開度恒定為5.6%。冷凍水流量分別設(shè)置為250m3/h、300m3/h、350m3/h、400m3/h、450m3/h。開始實(shí)驗(yàn)，冷凍水流量第一次設(shè)定為250m3/h，系統(tǒng)穩(wěn)定后記錄一組數(shù)據(jù)，而后依次改變流量參數(shù)，待系統(tǒng)運(yùn)行至穩(wěn)定后，記錄數(shù)據(jù)。分析熱泵機(jī)組的吸排氣溫度、壓縮比、制熱量、制冷量的變化規(guī)律。

壓縮機(jī)變頻實(shí)驗(yàn)中，環(huán)境溫度保持在18.5℃。恒溫水箱1水溫恒定在20℃，恒溫水箱2水溫恒定在30℃，EEV開度恒定為5.6%，冷卻水進(jìn)口流量控制在0.4m3/h，冷凍水進(jìn)口流量控制在0.5m3/h。壓縮機(jī)頻率分別設(shè)置為30Hz、40Hz、50Hz、60Hz、70Hz、80Hz。待系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后記錄數(shù)據(jù)。

研究電子膨脹閥開度對(duì)系統(tǒng)的影響，恒溫水箱1水溫恒定在20℃，恒溫水箱2水溫恒定在30℃，冷卻水進(jìn)口流量控制在0.4m3/h，冷凍水進(jìn)口流量控制在0.5m3/h。EEV開度分別設(shè)置為4%、6%、8%、10%、12%、14%，在各EEV開度下系統(tǒng)運(yùn)行至穩(wěn)定后記錄數(shù)據(jù)。

2 熱泵系統(tǒng)制熱量、制冷量計(jì)算

實(shí)驗(yàn)中可測(cè)得冷凝器的進(jìn)口溫度1、冷凝器出口溫度2、蒸發(fā)器進(jìn)口溫度1、蒸發(fā)器出口溫度2、冷卻水質(zhì)量流量q等數(shù)據(jù)，則熱泵制熱量可由下式計(jì)算[9]：

式中：Q為熱泵制熱量，W；為平均溫度下水的比熱，J/(kg·℃)；q為冷卻水質(zhì)量流量，kg/s；t1為冷凝器冷（熱）水進(jìn)口溫度，℃；t2為冷凝器冷（熱）水出口溫度，℃；Q為環(huán)境空氣對(duì)干式蒸發(fā)器的冷水側(cè)修正項(xiàng)，W，可由式（2）獲得

式中：t為冷凝器進(jìn)、出口溫度平均值，℃；t為環(huán)境溫度，℃；為換熱器外表面與環(huán)境空氣之間的傳熱系數(shù)，W/(m·K)；為換熱器外表面積，0.36m3。

熱泵制冷量可由下式計(jì)算[9]：

式中：Q為熱泵制冷量，W；為平均溫度下水的比熱，J/(kg·℃)；q為冷凍水質(zhì)量流量，kg/s；t1為蒸發(fā)器冷（熱）水進(jìn)口溫度，℃；t2為蒸發(fā)器冷（熱）水出口溫度，℃；為環(huán)境空氣對(duì)干式蒸發(fā)器的冷水側(cè)修正項(xiàng)，W?？捎墒剑?）獲得

式中：t為蒸發(fā)器進(jìn)、出口溫度平均值，℃；t為環(huán)境溫度，℃；為換熱器外表面與環(huán)境空氣之間的傳熱系數(shù)，W/(m·K)；為換熱器外表面積，0.36m3。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 冷凍水變流量對(duì)系統(tǒng)制熱/制冷性能的影響

圖2（a）和（b）分別為變流量下機(jī)組制熱量和制冷量隨冷凍水的變化曲線。

圖2（a） 冷凍水進(jìn)水流量對(duì)制熱量的影響

Fig.2(a) The influence of chilled water inlet flow on heating capacity

圖2（b） 冷凍水進(jìn)水流量對(duì)制冷量的影響

Fig.2(b) The influence of chilled water inlet flow on cooling capacity

由圖2（a）知，冷凍水流量在100m3/h至200m3/h之間時(shí)，制熱量隨著冷凍水進(jìn)水量的增加而增大，且上升幅度趨勢(shì)較大，冷凍水流量在200m3/h時(shí)，制熱量存在一個(gè)最大值1056.72W。此時(shí)制熱量隨著系統(tǒng)運(yùn)行，上升幅度明顯。隨著冷凍水進(jìn)水量的繼續(xù)增加，流量在超過200m3/h之后，制熱量下降到一定數(shù)值后不再下降，維持在一定數(shù)值范圍內(nèi)，分析其原因是蒸發(fā)器側(cè)高低壓力會(huì)隨著冷凍水流量的變化而變化，從而形成了新的平衡，改變了蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度，導(dǎo)致壓縮機(jī)的吸氣、排氣狀態(tài)變化，壓縮機(jī)的性能也會(huì)隨之變化。冷凍水流量增大到一定范圍時(shí)，使壓縮機(jī)當(dāng)中的排氣溫度與壓縮比不斷增加，此時(shí)壓縮機(jī)容積效率便會(huì)降低，吸排氣壓比小[11]，這樣導(dǎo)致了繼續(xù)增加冷凍水流量時(shí)，制熱量減少。

由圖2（b）可知冷凍水流量在250m3/h時(shí)，制冷量存在一個(gè)最優(yōu)值。這是因?yàn)殡S著蒸發(fā)器側(cè)冷凍水流量越大，增強(qiáng)了制冷劑與冷凍水熱交換，制冷量增加。同時(shí)熱交換量的變大使壓縮機(jī)進(jìn)氣溫度上升，壓縮機(jī)排氣溫度也隨之上升。

當(dāng)冷凍水流量超過250m3/h后，制冷量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其原因是由于水流量越大吸排氣壓比越小[11]，制冷劑流量越小，而板式換熱器面積不變，導(dǎo)致與制冷劑的熱交換過程不能充分進(jìn)行，制冷量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

3.2 不同壓縮機(jī)頻率對(duì)系統(tǒng)制熱/制冷性能的影響

圖3（a） 壓縮機(jī)頻率對(duì)制熱量的影響

Fig.3(a) The influence of compressor frequency on heating capacity

圖3（b） 壓縮機(jī)頻率對(duì)制冷量的影響

Fig.3(b) The influence of compressor frequency on cooling capacity

由圖3可知，制熱量和制冷量均隨著壓縮機(jī)頻率的增加而上升，呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，制冷量的線性趨勢(shì)比制熱量的線性趨勢(shì)好。

分析其制熱量、制冷量增加原因，工質(zhì)熱力學(xué)參數(shù)在換熱器換熱面積不變、進(jìn)出口處基本無變化時(shí)，制熱量、制冷量與工質(zhì)流量成正比，當(dāng)壓縮機(jī)頻率增加，壓縮機(jī)壓縮比增大，流量也相應(yīng)增加時(shí)，制熱量、制冷量也隨之增加，即符合了理論上制熱量、制冷量與壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的結(jié)論，進(jìn)而得出制熱量、制冷量與壓縮機(jī)頻率成正比關(guān)系。

3.3 不同EEV開度對(duì)系統(tǒng)制熱/制冷性能的影響

圖4為EEV開度變化情況下機(jī)組制熱量、制冷量變化的曲線

圖4（a） EEV不同開度對(duì)制熱量的影響

Fig.4(a) The influence of different opening degrees of EEV on heating capacity

圖4（b） EEV不同開度對(duì)制冷量的影響

Fig.4(b) The influence of different opening degrees of EEV on cooling capacity

如圖4（a）所示EEV開度在10%時(shí)，制熱量存在一個(gè)最大值860W。EEV開度在4%至6%之間上升幅度趨勢(shì)較大，這是由于隨著膨脹閥的開度變大，蒸發(fā)器進(jìn)口溫度隨膨脹閥開度增大而上升，系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力隨之迅速上升，受到蒸發(fā)壓力升高的影響，壓縮機(jī)的排氣壓力及排氣溫度同步升高，補(bǔ)氣量的增加造成了制熱量的增加。因?yàn)檎舭l(fā)壓力升高到一定數(shù)值后，壓力由快速升高階段轉(zhuǎn)變?yōu)樾》壬唠A段，壓縮機(jī)排氣壓力及排氣溫度緩慢上升，所以EEV開度在6%至10%之間制熱量上升幅度趨勢(shì)漸緩，此時(shí)壓縮機(jī)吸入的制冷劑逐漸由過熱蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡透烧魵鈁10]；在此基礎(chǔ)上再開大閥門，則會(huì)使壓縮機(jī)吸入制冷劑濕蒸氣，此時(shí)，冷凝器內(nèi)兩相態(tài)換熱比增大，過熱態(tài)換熱比降低，冷凝器總傳熱系數(shù)增大，制熱量進(jìn)一步上升，達(dá)到最優(yōu)點(diǎn)。隨著閥開度的繼續(xù)增大，壓縮機(jī)將一直處于吸氣帶液狀態(tài)，冷凝器內(nèi)兩相態(tài)進(jìn)一步增多，制冷劑與水換熱減少，制熱量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[17]。當(dāng)排氣溫度下降至冷凝溫度附近時(shí)，排氣過熱度已降至最低，排氣溫度出現(xiàn)拐點(diǎn)隨冷凝溫度同步上升，此后再保持吸氣帶液非但不能降低排氣溫度反而使制冷劑流量下降，制熱量進(jìn)一步減小，導(dǎo)致系統(tǒng)制熱性能惡化[12]。

由圖4（b）知EEV開度在10%時(shí)，制冷量達(dá)到一個(gè)最優(yōu)值301W。制冷量變化趨勢(shì)與制熱量變化趨勢(shì)基本相同。

分析其原因在于，隨著膨脹閥的開度變大，制冷劑質(zhì)量流量的增加造成了制冷量的增加。當(dāng)閥開度增加時(shí)，壓縮機(jī)吸入的制冷劑逐漸由過熱蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡透烧魵鈁10]，制冷量呈上升趨勢(shì)；在此基礎(chǔ)上再開大閥門，則會(huì)使壓縮機(jī)吸入制冷劑濕蒸氣，壓縮機(jī)開始吸氣帶液，導(dǎo)致制冷量出現(xiàn)下降拐點(diǎn)。這是由于蒸發(fā)壓力過高時(shí)，蒸發(fā)器中空氣與制冷劑的換熱溫差降低，壓縮機(jī)吸氣過熱度降低，壓縮機(jī)少量吸氣帶液[15,16]。吸氣帶液降低了排氣溫度，減小了冷凝器兩側(cè)焓差，增大了壓縮機(jī)膨脹比體積，降低了容積效率和等熵壓縮效率，降低排氣溫度，減小排氣過熱度，最終導(dǎo)致制冷劑流量降低[11-14]。質(zhì)量流量降低導(dǎo)致了熱量交換減少，制冷量也相應(yīng)下降。當(dāng)壓縮機(jī)吸氣帶液時(shí)制冷量與制熱量一樣出現(xiàn)下降趨勢(shì)。

4 結(jié)論

研究分析了冷凍水流量、電子膨脹閥開度，壓縮機(jī)頻率對(duì)熱泵機(jī)組制冷量與制熱量的影響，試驗(yàn)測(cè)試與分析表明：

（1）冷凍水流量的增加對(duì)系統(tǒng)的制熱量、制冷量帶來了一定程度上的影響，制熱量、制冷量都是先上升到最優(yōu)點(diǎn)后下降。冷凍水流量與壓縮機(jī)的功耗成正比關(guān)系，冷凍水流量增加，壓縮機(jī)功耗也隨之增加，流量過大會(huì)加重壓縮機(jī)負(fù)擔(dān)，使壓縮機(jī)吸排氣壓小，導(dǎo)致了制冷劑減小。

（2）壓縮機(jī)頻率的不斷增加使系統(tǒng)的制熱量、制冷量呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，但過高的壓縮機(jī)頻率會(huì)給系統(tǒng)帶來負(fù)面影響，同時(shí)壓縮機(jī)的頻率的調(diào)節(jié)需要考慮到電子膨脹閥開度的問題，壓縮機(jī)頻率變化的同時(shí)電子膨脹閥開度也需要做出相應(yīng)改變，這樣才能使系統(tǒng)性能在一定程度上達(dá)到最佳狀態(tài)。

（3）電子膨脹閥具有控制冷凝壓力到蒸發(fā)壓力之間的壓降的作用，由試驗(yàn)結(jié)果可知，電子膨脹閥開度過大容易導(dǎo)致壓縮機(jī)大量吸氣帶液，同時(shí)開度過大也會(huì)導(dǎo)致制冷劑流量減少，所以電子膨脹閥開度不適合大范圍調(diào)節(jié)。同時(shí)，電子膨脹閥開度的大小也會(huì)對(duì)冷凝壓力造成影響，冷凝壓力的過高會(huì)使制冷系數(shù)下降，對(duì)壓縮機(jī)等高壓部件產(chǎn)生不利影響。不同電子膨脹閥開度控制下的制熱量和制冷量的下降拐點(diǎn)，可以作為控制電子膨脹閥開度和壓縮機(jī)吸氣帶液的判斷依據(jù)。

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Experimental Research on the Characteristics of Heating Parameters of Air Source Heat Pump

Ren Xinyu1Wang Yunfeng1,2LiGuoliang1,2YaoHaoyi1,2

(1.Solar Energy Research Institute, Yunnan Normal University, Kunming, 650500;2.Key Laboratory of Solar Heating and Cooling Technology of Yunnan Provincial Universities, Kunming, 650500)

In order to improve the heating performance of the air source heat pump, this paper built an air source heat pump performance test system, carried out the heat pump performance test under different operating conditions, studied and analyzed the chilled water flow rate, the throttle opening, and the compressor frequency. The influence of cooling capacity and heating capacity of heat pump unit. The results show that at first the heating capacity and cooling capacity increase with the increase of the chilled water flow rate. When the chilled water flow rate exceeds a certain range, the compressor suction and discharge pressure is small at this time, resulting in a decrease in the refrigerant flow rate, resulting in heating and cooling capacity. As the frequency of the compressor increases, the heating capacity and cooling capacity also increase, which are directly proportional to the compressor frequency; the larger the opening of the electronic expansion valve, the easier it is to cause the compressor to suck in liquid and liquid. The heating capacity and cooling capacity begin to decrease when the liquid starts. At the same time, the intake of liquid in the air also affects the mass flow of the refrigerant, and the flow of the refrigerant decreases when the intake of liquid is carried out.

Heat pump; electronic expansion valve; compressor frequency; heating capacity; cooling capacity

1671-6612（2021）03-365-06

TB61

A

云南省基礎(chǔ)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：202001AS070025）

任昕瑜（1998-），女，研究方向?yàn)闊岜美眉夹g(shù)，E-mail：3409754610@qq.com

王云峰（1984-），男，博士，教授，研究方向?yàn)樘柲軣崂眉夹g(shù)，E-mail：wangyf@ynnu.edu.cn

2021-01-14