| [暖通空调在线原创] 2016第四届国际制冷空调技术交流会于2016年11月21隆重开幕。会议由国家节能环保制冷设备工程技术研究中心、空调设备及系统运行节能国家重点实验室主办。本届大会以“绿色 •创新•应用”为主题，就行业重点领域的技术发展趋势和前沿创新成果进行探讨，重点关注技术的产业化和跨行业融合，探寻行业发展新方向。  小型空气源热泵产业发展机遇 研究表明，燃煤是我国雾霾产生的重要根源，供暖燃煤在冬季燃煤中占比很大。2014年北方城镇建筑供暖面积达126亿㎡，其中污染严重的分散燃煤供暖面积占比高达30%左右。在环保的压力下，急需一种清洁取暖方式替代分散燃煤。 国家十三五规划纲要明确提出，高效热泵作为一种成熟适用技术应大力推广。小型空气源热泵直接使用电能，清洁无污染，且便于就地安装，制热效率COP通常可达3~4，直接电加热供暖相比，耗电量仅为1/3~1/4。为缓解采暖季的雾霾问题，北京、天津、河北、山西等地纷纷开展采暖“煤改电”试点工作。其中，用小型空气源热泵替代分散燃煤，已有很多成功案例，改善了城乡用能结构和人居环境。鉴于此，可以说小型空气源热泵在我国迎来了巨大的发展机遇。 小型空气源热泵产业发展的挑战 在北方地区，冬季随着气温的降低，空气源热泵系统会出现下列主要问题： 1.系统蒸发温度下降，吸气比容增大，热泵系统的制热量急剧减少。 2.系统冷凝温度与蒸发温度的温差增大，压缩机压比增加，热泵系统的COP下降。 3.随着压缩比的不断增加，排气温度迅速升高，引起压缩机过热。因此，气温较低时，压缩机运行可靠性较差，甚至烧毁。因而，小型空气源热泵的全面推广必须有效解决以上问题。 在现有技术中，单机双级增焓系统应用滚动转子式压缩机，其结构简单，可靠性高，低温制热量及制热能效表现相对较优，已有一定范围的应用。在该技术中，容积比是影响热泵系统能效的关键因素，但单机双级增焓的容积比固定，无法兼顾在制热全工况内的能效要求。如能实现容积比随工况而变化，可进一步提高制热能效。  小型空气源热泵的技术特点小结
在现有技术中，单机双级增焓系统应用滚动转子式压缩机，其结构简单，可靠性高，低温制热量及制热能效表现相对较优，已有一定范围的应用。 在该技术中，容积比是影响热泵系统能效的关键因素，但单机双级增焓的容积比固定，无法兼顾在制热全工况内的能效要求。如能实现容积比随工况而变化，可进一步提高制热能效。 单机双级增焓压缩技术制热效率的分析
 理论性能系数COP是容积比ξ的函数。在制冷剂种类确定、工况参数给定时，容积比ξ对理论性能系数COP有非常重要的影响。
环境温度变化时，最佳容积比随之变化。在宽环境温度范围内，热泵系统的工况变化大，双级压缩的容积比需要进行连续变化，才能在各种工况下达到能效最优。
制热工况范围内最优容积比研究
  由热泵系统实际应用情况，得出-35℃～15℃环境温度范围内的制热工况。-35℃～15℃制热工况范围内的最佳容积比可分为小容积比匙和大容积比匙,容积比为0.43~0.52，可保证大压比工况的能效均达最优能效的98%以上；容积比为0.72~0.85，可保证小压比工况的能效均达最优能效的99%以上。选择两个容积比，就能够保证在制热全工况下的能效较优。
基于双容积比的双级压缩系统原理图
 三缸双级变容积比压缩机，实现了两种容积比的双级压缩；其系统循环为带闪蒸器的两级节流中间丌完全冷却的双级压缩循环，运行原理图如下。
变容积比双级压缩技术的应用  |
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