李嘉鹏，李镇宇，曹祥，邵亮亮，张春路

（同济大学机械与能源工程学院 制冷与低温工程研究所，上海 201804）

0 引言

自国务院发布《大气污染防治行动计划》[1]以来，各省市纷纷出台“煤改电”等相关政策[2-3]来改善大气环境。低温空气源热泵由于使用灵活、节能高效以及技术经济性优异[4]，在北方地区“煤改电”的政策红利下得到了快速发展[5-6]。

如何提升低温空气源热泵的能效一直是本领域的研究热点。研究者一方面关注不同循环形式[7-8]、不同制冷剂工质[9]和不同节流方式[10]的系统热力学研究；另一方面也注重除霜抑霜[11-12]、换热器空气流场优化设计[13]，采用太阳能等辅助热源[14]的实际系统优化研究。但以上研究的目标主要是额定工况下，系统制热量最大以及制热性能系数（Coefficient of Performance，COP）最高，未对部分负荷工况点进行设计优化。

根据国家标准GB/T 25127.1—2010[15]的要求，低温空气源热泵需以制热综合部分负荷性能系数（Integrated Part Load Value，IPLVH）作为能效等级指标值。IPLVH的优点在于设计时需充分考虑部分负荷，更加贴近机组实际运行情况，有利于挖掘热泵的节能潜力[16]。表1[15]所示为机组在100%、75%、50%和25%负荷工况点的参数。根据式(1)[15]计算得出IPLVH。

表1 部分负荷工况点的参数

由式(1)可知，50%和75%负荷工况点在IPLVH计算中所占权重较大，因此若想取得较高的IPLVH，需提高部分负荷工况点下机组的能效水平[17]。压缩机变容量调节可以有效降低部分负荷工况下系统功耗，提高机组能效水平；而控制方式改进则可以合理利用标准中关于不能卸载到部分负荷工况点的制热COP 计算公式[15]，在一定程度上也可以提高机组IPLVH[18]，因此王派等[16]认为压缩机容量调节以及控制方式改进是提高机组IPLVH的重要因素。……