按照第2章所述,并结合低温空气源热泵(冷水)机组的特性,将最佳中间补气压力的计算式(2.60)改写为
式中 pFT——双级压缩循环系统的中间压力,单位为MPa;
psuc,LS——双级压缩循环系统的蒸发压力,单位为MPa;
pdis,HS——双级压缩循环系统的冷凝压力,单位为MPa;
kt——与环境温度和出水温度相关的中间压力修正系数;
kf——与压缩机频率相关的中间压力修正系数。
kt和kf分别称为中间压力的温度修正系数和频率修正系数,中间压力修正系数kp=ktkf。
在专用型低温空气源热泵(冷水)机组中,出水温度的变化范围小,对中间补气压力影响小,影响的主要因素是室外环境温度。
对于通用型的低温空气源热泵(冷水)机组中,设计的出水温度的变化范围宽,但对特定的末端来说,出水温度的变化范围也不大,因此,对中间补气压力主要的影响因素也是室外环境温度。不同之处是在机组的设计中需要在出水温度范围内研究中间补气压力的温度修正系数。
为了实现智能化的中间补气控制,确保系统始终处于性能最佳状态下运行,需要针对特定配置的空气源热泵(冷水)机组,经过大量实验确定中间补气压力的温度修正系数和频率修正系数。
最佳中间补气压力的温度修正系数kt和频率修正系数kf与机组的双级压缩变容积比压缩机的容积比、工作模式(三缸工作模式或两缸工作模式)、压缩机的运行频率、制冷剂的种类、室外环境温度、出水温度、水流速度、室外风机循环风量以及过冷度等多种因素有关,影响因素很多。因此,在不同的室外环境温度和出水温度、不同的压缩机工作模式和运行频率下,其最佳中间补气压力温度修正系数kt和频率修正系数kf不同。
温度修正系数kt主要是根据不同的室外环境温度及出水温度确定,温度修正系数kt可以表示为出水温度和室外环境温度的函数,即
kt=f(tc1,te1) (7.7)
式中 tc1——水侧出水温度,单位为℃;
te1——室外环境温度,单位为℃。(www.daowen.com)
可以建立频率修正系数kf与压缩机运行频率的关系式为
kf=af2+bf+c (7.8)
式中 f——压缩机运行频率,单位为Hz;
a,b,c——系数,由试验确定。
通过实验,可以拟合出压缩机两缸工作模式和三缸工作模式运行时的频率修正系数kf。
例如,在室外环境干/湿球温度-12℃/-14℃、出水温度41℃的工况条件下,通过实验数据,拟合出分析对象循环系统在两缸工作模式和三缸工作模式运行时的最优中间压力频率修正系数kf。
三缸工作模式(容积比0.54)
kf=5.5230×10-5f2-0.00607f+1.292 (7.9)
两缸工作模式(容积比0.9)
kf=5.7802×10-5f2-0.00678f+1.006 (7.10)
在室外环境干/湿球温度-12℃/-14℃、出水温度41℃这一工况条件下,温度修正系数kt=1,这时,式(7.9)和式(7.10)即为中间压力修正系数kp的计算式。在其他工况条件下,需要根据试验数据确定温度修正系数kt,与式(7.9)和式(7.10)相乘后得到中间压力修正系数kp。
如表7.3为室外环境干/湿球温度-12℃/-14℃工况条件下,压缩机两缸工作模式和三缸工作模式时,不同运行频率对应的最优中间压力修正系数kp的实测值,以及拟合值与实测值的相对偏差。
表7.3 研究对象最优中间压力修正系数kp的实测值及拟合值相对偏差
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