三缸双级变容积比压缩机在空气源热泵系统中的应用

肖 彪， 闫 艳， 赵树男， 黄童毅， 李 想

(1. 空调设备及系统运行节能国家重点实验室， 广东 珠海 519070； 2. 珠海格力电器股份有限公司， 广东 珠海 519070)

空气源热泵(ASHP)具有高效、节能、环保、适用性强等优点，目前在采暖、空调、生活热水供应等方面获得了广泛应用[1].然而，低温热泵用压缩机存在三大技术难题：① 随着环境温度降低，制冷剂吸气比容增大，机组吸气量迅速下降，热泵系统制热量降低，不能满足室内最大供暖热负荷；② 随着环境温度降低，压缩机压比不断增加，排气温度迅速升高，若环境温度过低，压缩机会因防止过热而启动自动停机保护，这限制了热泵的使用温度下限；③ 随着环境温度降低，压缩机压缩比的增大，系统的制热性能系数(COP)急剧下降[2].

针对上述低温热泵压缩机存在的问题，许多学者对提高低温空气源热泵的系统性能进行了研究.Xiao等[3]分析了压缩比对系统性能的影响，并对比不同容积比下空气源热泵系统的COP.徐嘉等[4]分析了容积可变转子式压缩机制冷量及其功耗，认为结合压缩机的容积调节与变频的方式，可以有效地提升压缩机在中间点及最小制冷能力时的能效.黄辉等[5]建立了最佳容积比的数学计算模型，并通过实验验证了不同环境温度下需设计不同的容积比.Baek等[6]研究了压缩机容积比对CO2双级压缩系统的性能影响，表明在环境温度为-15 ℃、最佳容积比为0.7时，系统的COP最大.Jia等[7]将往复式压缩机容积比由2增加到3，压缩效率由37.3%提高到了80.6%.Jiang等[8]研……