R134a和R22在水源热泵应用中的性能研究和比较

　　0 引言

　　随着社会发展科学的进步一次能源日益短缺，在一次能源耗尽之前我们首先要找到新的替代能源还有就是节约一次能源的使用，提高一次能源的利用率，所以对一些工厂的废热回收利用也很是关键，水源热泵就是回收废热的一个重要途径，它可以利用低温废水带来的热能生产出人们日常生活中需要的热水。陈嘉澍，陈姝，卓献荣，等人^[1]在《R22和R134a应用于家用热泵热水器实验性能研究》一文中研究过R22及R134a在空气源热水热水中的应用，其中R22的综合性能要比R134a好，但是空气源热泵热水器很难得到高温度的热水;清华大学的史琳，等人^[2]研究过水源热泵高温工质可出85℃的热水，本实验主要研究在水源热泵里R22和R134a的性能研究，从低温到高温整个工况进行对比来探讨这两种制冷剂的性能。

　　1 实验设备及方法

　　本实验共有两个系统制冷系统和水系统，制冷系统采用的是涡旋压缩机蒸发器和冷凝器都是采用的板式换热器膨胀阀选用的是电子膨胀阀，为了安全起见系统中还设有高压储液器、油分离器和气液分离器，水系统部分有一个高温水箱和四个水泵冷冻水泵、冷却水泵、混水泵和平衡水泵，其中冷冻水泵和冷却水泵是变频水泵靠变频来调节水流量大小;混水泵是将高温水箱的水混到冷冻水里使其温度达到所需要的温度，平衡水泵是用来维持高温水箱水温恒定的，整个水系统可以保证定出水流量和进出水温差。整个系统见图1。

　　本实验压力传感器有六个，压缩机吸气压力、压缩机排气压力、冷凝器进出口压力、蒸发器进出口压力;制冷循环里测温用的是热电偶，布置点有蒸发器进出口、冷凝器进出口、油分离器回油管、高压储液器出口、膨胀阀前后和压缩机吸气口及排气口，冷却水和冷冻水进出口的温度测量用的是铂电阻，所有温度及压力的采集都是通过数据采集仪采集后通过电脑读取并导出。压缩机功率是通过功率表测量读取。

　　本实验利用水系统来模拟废水的温度即蒸发器进水温度，把冷凝器出水温度作为我们所需要的热水温度，通过变频泵调节流量来保证冷凝器和蒸发器进出水温差为5℃;在制冷循环侧保证高温时排气温度不超过110℃，低温时保证蒸发器不结冰，高低温时并同时满足排气压力不超过26bar。该系统是通过热平衡来衡量系统是否达到平衡的，热平衡的计算方法是：

　　当热平衡在±3%视为该工况达到平衡，当系统稳定后数据采集是每两分钟采集一次，每个工况采7次取平均值作为最后结果。制热量和制冷量的计算是通过采集蒸发器和冷凝器流量和温差计算出来的。