空调增焓的原理(一文搞懂空调的)

空调增焓的原理(一文搞懂空调的)(1)

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做制冷的同行或多或少都会听说“喷气增焓”和“二次过冷”。那什么是“喷气增焓”?什么是“二次过冷”?这两项的技术目的是什么?

1、二次过冷技术

应用二次过冷目的很简单,主要是为了提高制冷效率。如下图所示,在空调制冷循环过程中,冷凝器对液态冷媒的冷却我们称之为过冷过程。

压焓图2-3的过程是就是冷凝器的冷却过程,并不能称之为过冷过程,除非3点超出了a-K弧线才叫过冷,为了便于大家理解,我们暂把2-3的过程称之为一次过冷。我们做制冷的朋友都知道,冷凝器冷却效果越好,制冷效果就越好,也就是说经过冷凝器的冷媒被冷却得温度越低效果就越好。

空调增焓的原理(一文搞懂空调的)(2)

例如:正常的压缩机排出了冷媒蒸汽是85℃,这些高温高压的蒸汽一般经过冷凝器后被冷却成了40℃液态冷媒(室外环境温度35℃),若通过加大冷凝器的面积把这个蒸汽能冷却到37℃,那么制冷效果肯定比40℃的好,但你想温度更低就很难了。众所周知我们多联机都是风冷的,也就是靠室外空气来冷却制冷剂的,若室外空气温度就是35℃,你就是把冷凝器做到无限大也只能把冷媒冷却到35℃,绝不可能低于35℃,“卡诺公式”告诉大家,两个温度相同的物质之间是不会互相传热的...!

但无限加大冷凝器那是个笑话,我们不可能做得到,因此苦思悯想一番,我们的厂家们发现了空调循环过程中,从内机蒸发器里出来的冷媒气体才15℃左右,他们就想着利用这个气体去冷却冷凝器出来的冷媒液体,40℃与15℃温度去传热,完全有可能把温度40℃的液态冷媒降低到35℃以下,不排除温度甚至会低于环境温度...这就是所谓的“二次过冷”。

空调增焓的原理(一文搞懂空调的)(3)

厂家门发现,无限加大冷凝器没有办法将冷媒温度降到环境温度以下,但是二次过冷技术就可以将这个理想变为现实。比如某多联机利用二次冷却技术,将37℃冷媒进一步冷却至29℃,提高制冷、制热效果,保证系统最佳效率和可靠性,实现8℃的第二次过冷。

另外,二次过冷技术不仅起到一定的节能效果,而且液态冷媒被二次过冷后冷媒输送距离得到了大幅提升。未被二次过冷的液态冷媒也许走个30米的铜管就会变成气液混合的状态,这样容易阻碍冷媒的输送,但是被“二次过冷”后走个40米可能还是液态。

2、喷气增焓技术

喷气增焓技术目的就是为了解决低温制热问题。空调冬季制热的原理是向室外的空气抽取热量,并把热量送至房间。[本文来源公众号:制冷与空调技术]但空调在低温环境下制热有不少问题,如结霜、还有低温下制热效率低等问题,这些都影响空调的性能,因此很多厂家也都开始攻坚这一难题,这便是“喷气增焓”技术由来的原因。也就是说,喷气增焓技术的应用就是强化空调制热过程,从室外获得更多的热量送到室内。

喷气增焓技术设计理念,有点类似于汽车的“涡轮增压”。它是以喷气增焓压缩机为基础,优化了中压段冷媒喷射技术,通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,增加冷凝器中的制冷剂流量,加大了主循环回路的焓差,从而提高压缩机的效率。

空调增焓的原理(一文搞懂空调的)(4)

大家都知道汽车涡轮增压以后它的功率能提升,“喷气增焓”系统内部循环,压缩机经过室内机、毛细管、到室外机再循环回来,喷气增焓除了系统内部循环以外,[本文来源公众号:制冷与空调技术]多了一个循环就是相当于废气涡轮增压一样,压缩机出来经过四通阀之后到室内,经过毛细管、散蒸器到室外循环,这个循环跟常规的是一样的。

另外,喷气增焓系统是低温强热压缩机,而且增加了散蒸器、制热低温单向电磁阀,制热单向电磁阀、高制热量散蒸器这几个关键零部件,一部分冷媒直接经过压缩机增焓,相当于增压,这样来提高制热量。

空调增焓的原理(一文搞懂空调的)(5)

我们来看个例子:有研究者曾做过实验。实验对比发现标况制冷的时候能效相当,普通空调和某喷气增焓空调制热量、能效比也是相当的。在制热状态下,喷气增焓空调的能效标况、制热能力提升10%以上,能效比比普通空调3.06、3.38高很多。

在全工况制热,室外工况-15摄氏度到15度,室内工况调到20度各种工况下,喷气增焓空调比常规机制热量提高25%,而且室外温度越低,其制热能力愈加显著。在相同风量的情况下,[本文来源公众号:制冷与空调技术]喷气增焓空调出风温度比常温要高,低温的时候能高5—7度。同样的房间,达到同样温度的时候,喷气增焓空调要比常规快1/10的时间。

可能这组实验数据根据不同的空调有不同的表现,但不可否认的是,增焓技术能有效提高制热能力和能效,实现了低温环境下制热运转,通过喷气增焓增大了压缩机在严寒下的制热能力,这便是前面我们说的,应用喷气增焓技术目的就是为了解决低温制热问题。

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