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根据不同的设计形式,高效强热商用涡旋压缩机有两种应用方案,一种是以增加低环境温度下的制热量为主,称为低温制热优化方案;另一种是以提高能效比为主,称为高效节能优化方案。前者更适用于中国的北方地区或低温地区,后者则适用于国内大部分地区。
为了检验高效强热商用涡旋压缩机的运行效果,我们对采用高效强热商用涡旋压缩机的空调机进行了实测。实验中将市场上常规的风冷冷水热泵中的压缩机换成高效强热商用涡旋压缩机,测试工作是在艾默生环境优化技术研发中心进行的。采用谷轮常规10HP压缩机的机组性能实测数据作为不同方案比较的基准,选取的高效强热商用柔性涡旋压缩机分别就低温制热优化和高效节能优化两种方案进行测试,从而分析高效强热商用涡旋的运行效果。以下是对两种应用方案的具体分析。
2.1 高效节能优化方案
该方案主要提高系统的制冷能效比(EER)和制热能效比(COP)。表1是根据实测数据计算出来的高效节能优化方案下制冷和制热工况的省电试算分析,其中取夏季制冷工况下的运行天数为200天,机组每天运行10小时;取冬季制热工况下的运行天数为90天,机组每天运行10小时,每度电的费用取为¥1。

从表1可以看出,采用高效强热商用涡旋的高效节能优化方案后,系统效率明显提高,且在三方面节省电费,一年节省电费近3,000元,这是个相当可观的数字。
对于单独的制冷工况,可得系统的制冷量随环境温度的变化示意图和节能示意图如下:

从图1中可以看出,在高效节能优化方案下,当环境温度低于35℃时,高效强热商用涡旋压缩机最大制冷量低于常规热泵制冷量,但是由于此时需求的制冷量要低于其最大制冷量,所以高效强热商用涡旋压缩机的制冷量是满足实际需求的;当环境温度提高时,需求的制冷量增大,而高效强热商用涡旋压缩机最大制冷量高于常规热泵制冷量,故高效强热商用涡旋压缩机将提供更多的制冷量以满足需求。

从图2中可以看出,在高效节能优化方案下系统效率增加,制冷工况下的高效强热商用涡旋压缩机功耗要比常规热泵功耗低。
对于单独的制热工况,可得系统的制热量随环境温度的变化示意图和节能示意图如下:

从图3中可以看出,在高效节能优化方案下,高效强热商用涡旋压缩机最大制热量要高于常规热泵制热量。

从图4中可以看出,在高效节能优化方案下系统效率明显增加,制热工况下的高效强热商用涡旋压缩机功耗要明显低于常规热泵功耗。
综上所述,由于高效节能优化方案既适用制热工况又适用于制冷工况,故对于全年冷负荷和热负荷均较大的地区,该方案会达到最佳的节能效果,为用户节省能源费用开支,且系统性能良好,运行稳定。
2.2 低温制热优化方案
低温制热优化方案主要提高系统在制热工况下的制热量,故这里只讨论其在制热工况下的性能。表2为根据实测数据计算出来的低温制热优化方案下制热工况的省电试算分析,同样取低温制热工况下的运行天数为90天,机组每天运行10小时,每度电的费用取为¥1。

从表2中可以看出,采用高效强热商用涡旋的低温制热优化方案后,系统在冬季气温为-7℃时节省了大量的电费。特别是相对于采用辅助电加热器,在提供相等制热量的情况下,高效强热商用涡旋大幅度地节省了电费。
对于低温制热优化方案,同样可得其制热量随环境温度的变化示意图和节能示意图如下:

从图5中可以看出,在低温制热优化方案下,高效强热商用涡旋压缩机最大制热量要远高于普通涡旋的制热量。

从图6中可以看出,在低温制热优化方案下系统的效率也明显增加,高效强热商用涡旋压缩机功率消耗要远低于普通热泵的功率消耗,这主要是因为高效强热商用涡旋低温制热优化方案相对于常规热泵加辅助电加热器,少了辅助电加热器该耗电大件,所以系统在低温季节可节省相当可观的电费。
在低温制热优化方案下,高效强热商用涡旋在市场上具有最大的制热量,系统的制热效果和节能效果也十分良好,所以低温制热优化方案用于大部分时间都需要制热的寒冷地区非常合适,而且运行也非常理想和稳定。
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