张春林 程港 钱志博

中机十院国际工程有限公司

北方农村地区的采暖大多是以家庭为单位的分散式燃煤形式，存在着能源利用率低、污染大、不便于管理等缺点。市场需求和政策导向均在寻找更加清洁的替代技术。空气源热泵是较适宜的清洁能源，相对常规的单级压缩空气源热泵，双级压缩空气源热泵在低温情况下的高效性和可靠性更能适应北方农村的供暖需求。本文结合农村地区的供暖特点比较了单级压缩热泵循环和双级压缩热泵循环在煤改电项目中设计参数的差异，结合项目实例的运行效果对农村地区煤改电项目得出了肯定的评价，并对双级压缩低温型空气源热泵的推广和应用中的问题进行了分析和总结。

1 技术分析

常规空气源热泵一般为单级压缩式循环（图1）。单级压缩式循环主要由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器组成，其工作过程主要由以下4个步骤完成[1]：制冷剂在蒸发器中吸收热量并由液态蒸发为气态；压缩机将低温低压制冷剂气体压缩，排出高温高压气体；在冷凝器中放热冷凝为高压液体；经过节流机构降压得到对应蒸发温度的低压液体，进入蒸发器吸热蒸发。再次循环。

图1 单级压缩流程图

双级压缩制冷循环，是指来自蒸发器的制冷剂的低压蒸汽要经过低压与高压压缩机两次压缩后，才进入冷凝器，并在两次压缩中间设置中间冷却器（图2）。

图2 双级压缩流程图

为了便于研究将循环简化为理论循环，即压缩过程为等熵过程，在冷凝器各蒸发器中，制冷剂的冷凝温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都是定值；……