超低温空气源热泵工作原理及特点

来源： 广东捷邦节能 日期：2020-03-05

超低温空气源热泵是以空气作为低品位热源来进行供暖或供热水的装置，同时也可以进行夏季制冷。其特点是以准二级压缩喷气增焓热泵系统保证机组在-25℃能正常制热，实现了空气源热泵在寒冷地区供暖的可能。

热泵机组由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀四大主要部件构成封闭系统，其内充注有适量的工质。机组运行基本原理依据是逆卡诺循环原理：液态工质首先在蒸发器内吸收空气中的热量而蒸发形成蒸汽(汽化)，汽化潜热即为所回收热量，而后经压缩机压缩成高温高压气体，进入冷凝器内冷凝成液态(液化)把吸收的热量发给需要的加热的池水中，液态工质经膨胀阀降压膨胀后重新回到膨胀阀内，吸收热量蒸发而完成一个循环，如此往复，不断吸收低温源的热而输出所加热的泳池水中，直接达到预定温度。

相比于普通热泵在-10℃及更低温度下，由于蒸发温度过低，引起蒸发量较少，导致压缩机回气量少，从而影响冷凝放热。超低温热泵增加了一条联通压缩机的喷射增焓支路，当压缩机回气不够时，喷射增焓支路会给压缩机补气，这样冷凝器的放热量就会提高，因此在极低的温度下仍能正常制热。

热泵循环是在冷凝温度（TCO）下定温放热，在蒸发温度（TEV）下定温吸热，定熵地进行膨胀和压缩，所需的平衡功由外界提供。

COP=TCO/ (TCO-TEV)（1）

空气源热泵技术最大的优势就是经济节能，因为具有很高的能效，只需消耗一部分电能，而能得到3~4倍于所耗电能的热能。空气源热泵在国标工况下的COP值一般在2.9~4.5之间，容易满足要求；但是环境温度低于5℃后，机组能效开始衰减，普通的空气源热泵在-5℃下几乎都不能使用；超低温空气源机组确可以在-25℃的低温环境下正常制热，此时的能效衰减至2.0以下。

机组在环境温度大幅下降时制热量衰减极小。在低温下制热能效比比常规机组高50%-80%，机组在环境温度大幅下降时而制热量衰减很少，充分保证制热效果。在-25℃可以正常制热，-25℃能效比达1.8以上，充分保证低温工况下制热效果。

● 机组主要零部件均采用国际著名品牌元件。

● 水电分离、无废气、废渣、安全可靠、高效节能、绿色环保。

● 多重保护，一体式设计，机组运行更稳定。

● 具有断电自动记忆功能，来电后自动启动机组运行，无需专人看管。

● 在环境温度较低时，微电脑自动启动化霜功能。

● 无需专用机房，全天候运行。

● 工程安装简便，运行及维护成本低廉。

（一）超宽的运行范围

制热的运行范围：-25℃～21℃

制冷的运行范围：21℃～43℃

（二）超高的出水温度

出水温度高达65℃，适用于传统的暖气片供暖。

（三）超高能效比

国标制热工况能效比达到3.8，在保证制热高能效的同时，其制冷能效达到3.1以上。

（四）动态控温

更加人性化采用新一代微电脑全自动智能控制器，配合人性化设计的触摸式点阵液晶操控器，可实现各种运行模式（制热、制冷、至热水）。

（一）喷气增焓系统

1）喷气增焓系统，是由喷气增焓压缩机、喷气增焓技术、高效过冷却器组成的新型系统，这三个技术的组合可提供高效的性能。这是一个有机的整体，即高效的喷气增焓压缩机、高效过冷却器及电子膨胀阀形成的经济器、高效换热器共同构成了高效节能的喷气系统。

2）喷气增焓压缩机是谷轮涡旋压缩机专利技术，喷气增焓技术是指以喷气增焓压缩机为基础，优化了中压段冷媒喷射技术。原理是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，实现以单台压缩机实现两级压缩，增加了冷凝器中的制冷剂流量，加大了主循环回路的焓差，从而大大提高了压缩机的效率。

3）高效过冷却器在整个系统中也起到了关键性的作用，一方面对主循环回路冷媒进行节流前过冷，增大焓差；另一方面，对辅助回路（这路冷媒将由压缩机中部导入直接参与压缩）中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。