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什么是復(fù)疊式空氣能熱泵熱水器？和普通的熱泵熱水器有什么不同？

（1）基本數(shù)據(jù)

熱水溫度為85℃，熱水產(chǎn)率為200L/h，低溫?zé)嵩吹钠骄鶞囟葹?/span>20℃，待加熱的回水溫度為45℃，熱水加熱負(fù)荷為

Qc=200×4.2×（85-45）/3600=9.33（kW）

復(fù)疊式熱泵熱水機(jī)組低溫級(jí)工質(zhì)采用R134a，其在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)溫度為10℃，在蒸發(fā)冷凝器中的冷凝溫度為55℃，在蒸發(fā)冷凝器出口處的過(guò)冷度為0℃，在蒸發(fā)器出口處的過(guò)熱度為0℃；高溫級(jí)熱泵工質(zhì)采用R124，其在冷凝器中的冷凝溫度為90℃，在蒸發(fā)冷凝器中的蒸發(fā)溫度為50℃，在冷凝器出口處的過(guò)冷度為0℃，在蒸發(fā)冷凝器出口處的過(guò)熱度為0℃；取高壓級(jí)壓縮機(jī)和低壓級(jí)壓縮機(jī)的效率均為wow=0.6。

（2）基本結(jié)構(gòu)

其結(jié)構(gòu)如圖16-6所示。

圖16-6中，低溫級(jí)熱泵工質(zhì)在蒸發(fā)器中吸收低溫?zé)嵩吹臒崃亢蟪蔀楣べ|(zhì)蒸氣，進(jìn)入低溫級(jí)壓縮機(jī)，被壓縮機(jī)升壓后進(jìn)人蒸發(fā)冷凝器，在其中放熱變?yōu)橐簯B(tài)工質(zhì)，經(jīng)低溫級(jí)膨脹閥節(jié)流后又回到蒸發(fā)器開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。

高溫級(jí)熱泵工質(zhì)液體在蒸發(fā)冷凝器中吸收低溫級(jí)熱泵工質(zhì)的冷凝熱而蒸發(fā)氣化，進(jìn)入高溫級(jí)壓縮機(jī)，被升壓后進(jìn)入冷凝器放熱，將冷水加熱為滿足用戶要求的熱水，出口冷凝器的液態(tài)工質(zhì)經(jīng)高溫級(jí)膨脹閥節(jié)流后，又產(chǎn)生溫度較低的工質(zhì)液體，進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。

（3）高溫級(jí)設(shè)計(jì)

R22的溫度為10℃時(shí)，其飽和氣的焙為410kJ/kg，比體積為0.03488m3/kg，等篇壓縮至冷凝壓力（1948kPa）時(shí)，其培為436kJ/kg，實(shí)際壓縮時(shí)單位質(zhì)量工質(zhì)的能量消耗為（436-410）/0.6=43.3kJ/kg.假設(shè)壓縮機(jī)換用工質(zhì)及工況適當(dāng)變化時(shí)其體積輸氣量不變，則R22壓縮機(jī)的功率消耗應(yīng)為：

43.3×（1.956×10-3/0.03488）=2.428（kW）

由R22壓縮機(jī)性能參數(shù)表，可選C型壓縮機(jī)（實(shí)際應(yīng)用時(shí)需咨詢壓縮機(jī)生產(chǎn)商壓縮機(jī)內(nèi)部材料是否與R124相容，以及R124的實(shí)際工作參數(shù)是否在允許的工況范圍之內(nèi)）。

（4）低溫級(jí)設(shè)計(jì)

R134a在蒸發(fā)溫度teD=10℃（其相應(yīng)的蒸發(fā)壓力pan=415kPa）下，其在低壓級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)口處的焓為hpn=404kJ/kg；等嫡壓縮至冷凝壓力（冷凝溫度tcn=55℃對(duì)應(yīng)的飽和壓力為pco=1491kPa，飽和液的烙hun=279kJ/kg）時(shí)，壓縮機(jī)出口處工質(zhì)的常hd2s=431kJ/kg。

復(fù)疊式系統(tǒng)的中間溫度（蒸發(fā)冷凝器中高溫級(jí)熱泵工質(zhì)的蒸發(fā)溫度與低溫級(jí)熱泵工質(zhì)的冷凝溫度的平均值）對(duì)高溫級(jí)循環(huán)和低溫級(jí)循環(huán)各自的性能參數(shù)影響較大，對(duì)設(shè)備總體能源效率的影響相對(duì)較小，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需進(jìn)行合理優(yōu)化。