2.1工作温度变化对单螺杆式压缩机制热系数COP的影响

    工作温度变化对地源热泵系统来讲通常是由于地区的不同及季节的改变所引起的，图4示出了不同的蒸发温度下冷凝温度改变引起的制热系数COP的变化。可以看出，制热系数COP随着冷凝温度的降低而降低，因此再次说明冷凝温度不宜过高。从图上还可以看出此种单螺杆压缩机很适合用于地源热泵机组中，因为对地源热泵系统来讲，冬季制热工况下，在土壤、回填材料特性和远界土壤温度一定的情况下，为满足吸热量的要求，埋管周围土壤和埋管内流体的温度必然处于一个较低的水平上。较低的埋管换热器进、出水温，一方面导致了热泵机组蒸发温度的降低和循环性能系数的降低；另一方面，过低的埋管换热器进水温度，有可能产生结冰现象。因此，冬季供暖季节通常将蒸发温度控制在0℃左右，有图4可以看出在热泵工作工况范围内压缩机COP可达3.5以上。夏季制冷工况下，地下埋管与热泵机组冷凝器相接，室内冷冻水管与蒸发器相接。通过制冷剂循环，不断的将室内热量释放到地下低温土壤中。排热量的大小取决于埋管内的介质与土壤之间的热交换，最终取决于埋管周围土壤之间的热质交换。由试验观察表明，夏季热泵机组运行时，蒸发温度可和通常的空调制冷系统一样，按5℃的工况运行，由图4可见夏季压缩机COP可达4.5以上。

    2.2工作温度变化对吸热量、放热量和输入功率的影响

    热泵机组冬季运行时，蒸发器的吸热量最终取自埋管周围土壤之间的热质交换。当以水为管内换热介质时，为防止结冰，蒸发器水的出口温度应保持在0℃以上。

根据实验观察，在保证蒸发温度为0℃时，蒸发器的水的出口温度在2℃左右。根据以上工况，按照拟和出的输气系数和总效率公式，分别计算出单螺杆式热泵机组随冷凝温度变化的吸热量、放热量和输入功率结果，见图5。夏季热泵机组运行时，按5℃的工况运行，同样按照拟和出的输气系数和总效率公式，分别计算出夏季单螺杆式热泵机组随冷凝温度变化的吸热量、放热量和输入功率结果。

    地源热泵的运行工况要适应冬夏季空调末端负荷的需要，事实上，对于热泵空调系统而言，冬季冷凝温度稳定在55℃已经可以满足供水温度的要求[4]，由图5，此时机组从地下吸热量为107KW；而夏季冷凝温度可以确定在45℃[4]，此时机组向地下排热量为199.2KW，通过比较可以发现，夏季向土壤的排热量几乎是冬季自土壤的吸热量的2倍。但是由于夏季较高的循环性能系数，其输入功率反而低于冬季的输入功率。

    3.结论

    1)根据单螺杆式压缩机产品样本数据分析，具体拟合出了单螺杆式压缩机运行的输气系数和绝热效率与压缩比之间的关系式，并与往复活塞式压缩机相比较，结果表明单螺杆式压缩机可获得较高的输气系数。

    2)分析了不同工作温度对单螺杆式压缩机循环性能的影响，所得结果表明单螺杆压缩机应用于地源热泵机组中可获得较高的制热系数，并说明热泵机组运行过程中冷凝温度不易过高。

    3）通过对R22单螺杆式压缩机循环性能分析研究，所得结论为单螺杆式热泵系统数值模拟和运行特性分析提供了基础数据。

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