齊亞茹　劉妮　張亞楠　閆凱（上海理工大學(xué)制冷與低溫工程研究所　上?！?00093）

強(qiáng)化補(bǔ)氣技術(shù)應(yīng)用于空氣源熱泵的研究進(jìn)展

齊亞茹劉妮張亞楠閆凱
（上海理工大學(xué)制冷與低溫工程研究所上海200093）

在研究空氣源熱泵產(chǎn)品的低溫制熱性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)引入基于準(zhǔn)二級(jí)壓縮循環(huán)的強(qiáng)化補(bǔ)氣（EVI）技術(shù)可使熱泵應(yīng)用于低溫工況的性能得到明顯改善。本文論述了準(zhǔn)二級(jí)壓縮循環(huán)的壓縮模型和不同強(qiáng)化補(bǔ)氣系統(tǒng)的工作原理，比較了強(qiáng)化補(bǔ)氣系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的差異。從數(shù)學(xué)模型、實(shí)驗(yàn)研究和創(chuàng)新優(yōu)化三個(gè)方面分析了強(qiáng)化補(bǔ)氣技術(shù)在低溫空氣源熱泵領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展?？偨Y(jié)不同學(xué)者對(duì)強(qiáng)化補(bǔ)氣系統(tǒng)在提高低溫制熱性能、降低壓縮機(jī)排氣溫度等方面的研究結(jié)果和實(shí)際應(yīng)用成果后得出，即使在-15℃的低溫環(huán)境下，強(qiáng)化補(bǔ)氣系統(tǒng)可使系統(tǒng)COP提高7.7％～25.0％，排氣溫度降低6.37～20.36℃。最后，對(duì)強(qiáng)化補(bǔ)氣系統(tǒng)今后的研究方向進(jìn)行了展望。

空氣源熱泵；強(qiáng)化補(bǔ)氣；準(zhǔn)二級(jí)壓縮；經(jīng)濟(jì)器

在能源、資源日益緊張的當(dāng)今世界，空氣源熱泵由于其安裝要求低、節(jié)能源效果突出、對(duì)使用地區(qū)的污染作用小等特點(diǎn)，在眾多型式的熱泵中具有很明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用也最為廣泛。近些年來(lái)，空氣源熱泵趨于向寒冷地區(qū)擴(kuò)展［1］。然而，研究發(fā)現(xiàn)在極端氣候條件下使用空氣源熱泵時(shí)會(huì)出現(xiàn)制熱量不能滿足要求、壓縮機(jī)排氣溫度過(guò)高等一系列問(wèn)題，研究人員針對(duì)這些問(wèn)題提出了許多解決辦法，如增設(shè)輔助加熱系統(tǒng)、利用雙級(jí)或多級(jí)壓縮循環(huán)、采用強(qiáng)化補(bǔ)氣（EVI）技術(shù)等，這些研究對(duì)拓寬空氣源熱泵的使用范圍起到了一定的促進(jìn)作用。尤其是EVI技術(shù)，以良好的綜合性能成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)［2-3］，文章對(duì)其發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀做出了分析和評(píng)述。

1　空氣源熱泵存在的問(wèn)題及對(duì)策

空氣源熱泵的應(yīng)用受氣候條件的約束，在寒冷地區(qū)，冬季采暖期相對(duì)較長(zhǎng)且室外氣溫低，用戶對(duì)熱量的需求很大。當(dāng)室外氣溫降至很低時(shí)，制冷劑的吸氣比容增大，吸氣量急劇減少，制熱量不能滿足采暖要求。同時(shí)，系統(tǒng)制熱量和COP持續(xù)下降，排氣溫度卻大幅升高，甚至在極低的溫度下，壓縮難以維持正常工作。根據(jù)供熱空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范，空氣源熱泵應(yīng)確保在-15℃的溫度環(huán)境中仍長(zhǎng)期安全可靠地運(yùn)行，而傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)無(wú)法保證。如果熱泵在初始設(shè)計(jì)時(shí)僅注重極端溫度工況下的運(yùn)行性能，不僅會(huì)使設(shè)備的初投資增加，而且會(huì)使熱泵長(zhǎng)期在偏離設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行，造成資源浪費(fèi)現(xiàn)象。同時(shí)，在這種情況下壓縮機(jī)會(huì)頻繁地開(kāi)啟、關(guān)閉來(lái)減少制熱量，降低系統(tǒng)使用壽命。

寒冷地區(qū)使用空氣源熱泵的可行性和替代性研究是國(guó)際制冷學(xué)會(huì)提出的應(yīng)優(yōu)先研究的問(wèn)題［4］。針對(duì)溫度局限性，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者紛紛提出了不同的改進(jìn)方案，主要方向?yàn)椋?）增設(shè)輔助加熱設(shè)備；2）優(yōu)化壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部工作過(guò)程；3）選用可適應(yīng)寬工況溫度范圍的制冷劑；4）增加低溫工況下制冷工質(zhì)的循環(huán)量。如研制出可利用燃油、燃?xì)?、電加熱器輔助加熱的熱泵空調(diào)；使用非共沸制冷劑；采用噴液冷卻系統(tǒng)、帶潤(rùn)滑油冷卻的熱泵系統(tǒng)、多級(jí)壓縮系統(tǒng)、復(fù)疊式壓縮系統(tǒng)等。

在熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)優(yōu)先保證系統(tǒng)在普通工況下運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，其次盡量滿足在極端工況下仍能保持正常工作的要求。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，基于準(zhǔn)二級(jí)壓縮循環(huán)的EVI熱泵系統(tǒng)被認(rèn)為是切實(shí)可行的有效方案。

2　EVI系統(tǒng)

1976年，A B bbIKOB第一次提出準(zhǔn)二級(jí)壓縮循環(huán)的概念。表1總結(jié)了單級(jí)壓縮、二級(jí)壓縮和準(zhǔn)二級(jí)壓縮循環(huán)各方面的特點(diǎn)，可以看出，準(zhǔn)二級(jí)壓縮循環(huán)的綜合性能有更優(yōu)越的表現(xiàn)。

表1　三種壓縮循環(huán)的特點(diǎn)Tab.1 Characteristics of three compression cycles

準(zhǔn)二級(jí)壓縮系統(tǒng)的壓縮機(jī)上設(shè)有中間補(bǔ)氣口，與系統(tǒng)中的閃發(fā)器或過(guò)冷器相配合形成補(bǔ)氣環(huán)節(jié)，壓縮過(guò)程可以描述為：準(zhǔn)低壓壓縮-補(bǔ)氣-準(zhǔn)二級(jí)壓縮-等容壓縮。其工作原理和帶中間冷卻器的雙級(jí)壓縮循環(huán)比較相似，都采用了中間冷卻，使壓縮機(jī)的排氣溫度降低，系統(tǒng)COP提高［5］。

2.1EVI系統(tǒng)特點(diǎn)

EVI系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要有：1）需采用帶補(bǔ)氣口的壓縮機(jī)，否則難以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化補(bǔ)氣技術(shù)；2）在常規(guī)系統(tǒng)上增加經(jīng)濟(jì)器（過(guò)冷器或閃發(fā)器），并將氣態(tài)制冷劑噴入壓縮機(jī)中；3）增加一個(gè)節(jié)流裝置，實(shí)現(xiàn)二次節(jié)流。經(jīng)濟(jì)器在此有兩個(gè)重要作用：一是在節(jié)流前對(duì)主循環(huán)回路中的制冷劑進(jìn)行預(yù)冷，以此增大制冷劑焓差；二是對(duì)輔助回路中節(jié)流后的制冷劑進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍庖悍蛛x，達(dá)到合適的中間壓力（高于壓縮機(jī)補(bǔ)氣口處的壓力），使制冷劑順利噴入壓縮機(jī)。噴入壓縮機(jī)的此部分制冷劑不再進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量，直接參與壓縮機(jī)的壓縮過(guò)程。

2.2EVI系統(tǒng)原理

EVI系統(tǒng)可根據(jù)所帶有的經(jīng)濟(jì)器不同分為閃發(fā)器循環(huán)（FTC）系統(tǒng)和過(guò)冷器循環(huán)（SCC）系統(tǒng)，其中FTC系統(tǒng)根據(jù)節(jié)流裝置位置的不同可分為前節(jié)流系統(tǒng)和后節(jié)流系統(tǒng)。三種系統(tǒng)的原理圖分別如圖1～圖3所示。

以前節(jié)流閃發(fā)器系統(tǒng)為例，其原理為：從冷凝器流出的制冷劑（狀態(tài)4）經(jīng)膨脹閥A節(jié)流為氣液兩相（狀態(tài)4′）進(jìn)入閃發(fā)器后被分為兩部分，因持續(xù)閃發(fā)而處于閃發(fā)器下部的過(guò)冷液（狀態(tài)5），經(jīng)膨脹閥B二次節(jié)流（狀態(tài)5′）后依次進(jìn)入蒸發(fā)器和壓縮機(jī)被壓縮（狀態(tài)2），構(gòu)成主回路；位于上部的閃發(fā)蒸汽通過(guò)噴氣口（狀態(tài)6）被壓縮機(jī)吸入，構(gòu)成輔助回路，與原有已壓縮氣體相混合（狀態(tài)2′）經(jīng)進(jìn)一步壓縮后排出。

3　EVI系統(tǒng)研究進(jìn)展

關(guān)于EVI系統(tǒng)的研究可歸納為數(shù)學(xué)模型分析、實(shí)驗(yàn)研究和創(chuàng)新優(yōu)化三個(gè)方面，下面分別從這三個(gè)角度來(lái)綜述EVI技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。

3.1EVI系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分析

1984年，鄔志敏［6］根據(jù)最大制冷系數(shù)原則提出了SCC系統(tǒng)中壓縮機(jī)補(bǔ)氣孔和排氣孔的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，并對(duì)其進(jìn)行校核得到了較好的吻合度。但該算法只適用于螺桿壓縮機(jī)。

圖1　前節(jié)流閃發(fā)器系統(tǒng)Fig.1 Flash-tank at the fore system

圖2　后節(jié)流閃發(fā)器系統(tǒng)Fig.2 Flash-tank in the rear system

Zhang Jianyi等［7］使用R12和R22研究了COP和流量比隨過(guò)冷器中蒸發(fā)溫度（TIS）的變化規(guī)律，建立了TIS的相關(guān)計(jì)算方程，并指出TIS存在一個(gè)最佳值，此時(shí)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的COP為最大，據(jù)此討論了準(zhǔn)二級(jí)壓縮循環(huán)在不同環(huán)境下的運(yùn)行特性。

鄭祖義等［8］分析了補(bǔ)氣-壓縮過(guò)程的能量耗散并建立了絕熱壓縮數(shù)學(xué)模型，盡可能多地獲得該過(guò)程的火用效率，降低不可逆損失，以此完善和改進(jìn)系統(tǒng)的節(jié)能特性。

Park Y C等［9］設(shè)計(jì)了帶補(bǔ)氣口的變轉(zhuǎn)速渦旋壓縮機(jī)的模型，研究制冷劑流量、功耗、補(bǔ)氣量等隨壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，得到模型計(jì)算誤差在10％以內(nèi)。通過(guò)研究補(bǔ)氣口位置對(duì)系統(tǒng)性能的影響發(fā)現(xiàn)，較小的補(bǔ)氣量能使壓縮機(jī)的排氣溫度明顯降低，實(shí)質(zhì)上也是對(duì)系統(tǒng)補(bǔ)氣的主要作用。而補(bǔ)氣口的位置和補(bǔ)氣量對(duì)系統(tǒng)的制熱量和COP影響不大，且補(bǔ)氣比存在一個(gè)最優(yōu)值，但文章并沒(méi)有給出最優(yōu)補(bǔ)氣比的計(jì)算方法。

柴沁虎等［10］建立了過(guò)冷器系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)系統(tǒng)中熱力膨脹閥、壓縮機(jī)補(bǔ)氣口開(kāi)孔位置和渦旋壓縮機(jī)實(shí)際工作過(guò)程，討論了不同情況下輔助回路的動(dòng)態(tài)特性，得出了吸氣腔剛剛閉合處是壓縮機(jī)最合理的開(kāi)孔位置。同時(shí)指出這些結(jié)論適用于渦旋壓縮機(jī)和螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)，不適用于使用非熱力式膨脹閥來(lái)調(diào)節(jié)輔助回路制冷劑流量的系統(tǒng)。

Singer E等［11］提出了一種實(shí)地測(cè)量EVI系統(tǒng)制熱量和COP的新方法，允許對(duì)已經(jīng)安裝的系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際分析和長(zhǎng)期觀測(cè)。該方法采用了較為苛刻的假設(shè)前提，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)并不準(zhǔn)確，還有待做進(jìn)一步研究。

3.2EVI系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究

上世紀(jì)80年代初期，日本學(xué)者荒井信勝等［12］嘗試將閃發(fā)器與渦旋壓縮機(jī)結(jié)合，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)制熱性能提升了約15％。進(jìn)入90年代，Jonsson S［13］將帶有閃發(fā)器的補(bǔ)氣技術(shù)應(yīng)用在螺桿機(jī)上。

Wang Xudong等［14］分別測(cè)試了EVI系統(tǒng)的高溫制冷和低溫制熱性能，得出季節(jié)供暖能效系數(shù)提高7％左右。進(jìn)一步分析認(rèn)為與FTC系統(tǒng)相比，SCC系統(tǒng)更具有可控性。原因在于過(guò)冷器是一個(gè)換熱器，能簡(jiǎn)單高效地控制主回路和輔助回路的膨脹閥，能更方便快捷地調(diào)節(jié)補(bǔ)氣過(guò)熱度，而FTC系統(tǒng)則需要在蒸發(fā)器入口配置更大的膨脹閥。

Roh C W等［15-16］采用R410A進(jìn)行SCC系統(tǒng)的研究實(shí)驗(yàn)，不同于常規(guī)的SCC系統(tǒng)的是在冷凝器出口處增設(shè)了一個(gè)膨脹閥，用以控制中間壓力。通過(guò)改變壓縮機(jī)頻率，研究不同補(bǔ)氣率下中間壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響，分析發(fā)現(xiàn)中間壓力對(duì)最大補(bǔ)氣率有很大影響，較高的中間壓力會(huì)產(chǎn)生較好的初始制熱能力和COP，但是它會(huì)使補(bǔ)氣量的變化限制在一個(gè)狹窄的范圍。由此看出，對(duì)于EVI系統(tǒng)，需要找到適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行策略才能發(fā)揮最大的作用。

隨著關(guān)于尋找替代制冷工質(zhì)研究工作的不斷深入，有學(xué)者嘗試在EVI系統(tǒng)中開(kāi)展。Xu Xing等［17］將EVI系統(tǒng)中的制冷工質(zhì)R410A替換為GWP值較小的R32，分別研究了兩種工質(zhì)在同一FTC系統(tǒng)中的表現(xiàn)特性，認(rèn)為R32是一種可供選擇的制冷劑替代物。但在極高溫或極低溫環(huán)境下R32并沒(méi)有表現(xiàn)出優(yōu)越性，且壓縮機(jī)排氣溫度較高。若對(duì)系統(tǒng)的組成部件做出優(yōu)化使其與R32更匹配，或許能夠有效解決這一問(wèn)題。

馬國(guó)遠(yuǎn)等［18-20］用使用補(bǔ)氣技術(shù)和渦旋壓縮機(jī)的試樣機(jī)組證明了補(bǔ)氣可以增大系統(tǒng)COP，原因在于雖然機(jī)組的制熱量和功耗同時(shí)增大，制熱量的增大速率高于功耗增大速率，但隨著環(huán)境溫度的升高，補(bǔ)氣對(duì)增大COP的作用效果減弱。此外，指出對(duì)于最佳補(bǔ)氣壓力值的選取，若主要目的是提高制冷量，相對(duì)補(bǔ)氣壓力值取1.2較為合適；若想最大程度降低壓縮機(jī)的排氣溫度和提高制熱量，補(bǔ)氣壓力應(yīng)選用較大值［21-22］。

趙會(huì)霞等［23-25］將FTC系統(tǒng)和SCC系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)低溫時(shí)，F(xiàn)TC系統(tǒng)制熱效果更好，更適用于小型熱泵系統(tǒng)，并指出渦旋壓縮機(jī)FTC系統(tǒng)中間壓力設(shè)0.95～1 MPa為宜。

此后，許多學(xué)者對(duì)EVI系統(tǒng)的低溫制熱性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并將其與傳統(tǒng)的熱泵系統(tǒng)對(duì)比。由于各研究工況有所差異，為便于比較，現(xiàn)將在蒸發(fā)溫度為-15℃、各學(xué)者認(rèn)為的最佳補(bǔ)氣工況下得到的結(jié)果對(duì)比普通熱泵系統(tǒng)列于表2中。

由表2中數(shù)據(jù)可以得出：雖然各個(gè)參數(shù)的變化量差距較大，但從任一組數(shù)據(jù)都能看出EVI系統(tǒng)相較于普通熱泵系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。出現(xiàn)此差距是因?yàn)楦鱾€(gè)研究者所使用的機(jī)組容量、制冷劑種類和機(jī)組的運(yùn)行工況有所不同。此外，還可以發(fā)現(xiàn)在蒸發(fā)溫度為-15℃的工況下，EVI系統(tǒng)可使 COP提高 7.7％ ～25.0％，排氣溫度降低6.37～20.36℃，且多數(shù)結(jié)果表明SCC系統(tǒng)的制熱性能要稍好于FTC系統(tǒng)。

表2　部分研究結(jié)果總結(jié)Tab.2 summary of some research results

另有一些學(xué)者將EVI系統(tǒng)與其它形式的系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，如翅片管換熱器改進(jìn)系統(tǒng)、噴液系統(tǒng)等，進(jìn)一步證明了EVI技術(shù)的優(yōu)越性。

3.3EVI系統(tǒng)創(chuàng)新優(yōu)化

隨著EVI技術(shù)的逐漸成熟，更多應(yīng)用此技術(shù)的商用及家用熱泵空調(diào)和熱泵熱水器出現(xiàn)在市場(chǎng)上，并在一些實(shí)際工程中得到了令人滿意的結(jié)果［32-33］。為了使EVI系統(tǒng)更加滿足用戶需求，許多學(xué)者將研究重心轉(zhuǎn)入對(duì)EVI系統(tǒng)的優(yōu)化研究。

2003年，美國(guó)谷輪公司［34］介紹了其研發(fā)的數(shù)碼渦旋技術(shù)，并闡述了該新技術(shù)與強(qiáng)化補(bǔ)氣相結(jié)合形成數(shù)碼渦旋EVI的發(fā)展可能。此后，艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)有限公司［5］介紹了此技術(shù)在超低溫領(lǐng)域的發(fā)展前景，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明即便在-25℃的環(huán)境溫度下，系統(tǒng)能效比也遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)。

傳統(tǒng)的熱力膨脹閥不適用于FTC系統(tǒng)，因此多數(shù)關(guān)于FTC系統(tǒng)的研究選用電子膨脹閥作為節(jié)流元件，需要增設(shè)液位傳感器配合電子膨脹閥控制制冷劑的充注量，會(huì)顯著增加系統(tǒng)的投資。有學(xué)者提出一種使用三個(gè)電子膨脹閥的FTC系統(tǒng)，分別用于閃發(fā)器前、后的節(jié)流過(guò)程和補(bǔ)氣過(guò)程，然而該方法并沒(méi)有在減小投資方面取得明顯成效［35］。

Heo J等［36］在FTC和SCC系統(tǒng)基礎(chǔ)上創(chuàng)新性地提出了兩種新型強(qiáng)化補(bǔ)氣系統(tǒng)：一種是將閃發(fā)器過(guò)冷器耦合形成FTSC系統(tǒng)，另一種是應(yīng)用雙級(jí)膨脹過(guò)冷器循環(huán)形成DESC系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)FTC系統(tǒng)的制熱能力最好。但四種系統(tǒng)COP相差不大，在質(zhì)量流率方面，F(xiàn)TSC和DESC系統(tǒng)在質(zhì)量流率方面表現(xiàn)更為出色。文中給出了各系統(tǒng)的最佳補(bǔ)氣系數(shù)范圍，并指出在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，從穩(wěn)定性和精確控制這兩方面考慮，F(xiàn)TSC系統(tǒng)是一個(gè)可供選擇的方案。

Roh C W等［15-16］提出了另一種新穎的補(bǔ)氣系統(tǒng)，即在蒸發(fā)器出口與壓縮機(jī)入口之間的管路上增設(shè)氣液分離器，使之與補(bǔ)氣回路相連接，過(guò)冷器出口的蒸氣可以選擇性進(jìn)入氣液分離器或壓縮機(jī)。進(jìn)入氣液分離器的蒸氣量取代了壓縮機(jī)從蒸發(fā)器吸入的部分蒸氣量。還指出了雖然補(bǔ)氣直接進(jìn)入壓縮機(jī)可更有效增加制熱量，但是進(jìn)入氣液分離器的蒸氣更能降低壓縮機(jī)的排氣溫度。

陳文俊等［37］指出若能把EVI技術(shù)、增大蒸發(fā)器和冷凝器換熱面積以及優(yōu)化閃發(fā)器與進(jìn)出口管道節(jié)流部件的匹配這三個(gè)方法相結(jié)合，調(diào)整冷媒最佳注入量，將會(huì)取得更好的效益。

4　結(jié)論

在空調(diào)行業(yè)日漸強(qiáng)調(diào)低溫制熱的趨勢(shì)下，EVI技術(shù)可以保證壓縮機(jī)在低溫工況下的穩(wěn)定制熱，應(yīng)用前景廣闊。針對(duì)以上分析和目前的發(fā)展?fàn)顩r，可以發(fā)現(xiàn)：1）在眾多理論研究中，鮮有關(guān)于使用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）的方法對(duì)EVI系統(tǒng)進(jìn)行分析的報(bào)道，其中兩相流模型對(duì)系統(tǒng)組件的設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)閃發(fā)器的設(shè)計(jì)極有幫助。因此，可將CFD模擬分析作為今后研究工作的方向之一。2）在EVI技術(shù)商業(yè)化的進(jìn)程中，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性仍是值得特別關(guān)注的因素。所以，制冷、制熱工況下不同補(bǔ)氣量的控制策略問(wèn)題以及系統(tǒng)工作模式的切換問(wèn)題應(yīng)給予深入研究。

EVI技術(shù)的應(yīng)用為熱泵存在的問(wèn)題提供了一個(gè)簡(jiǎn)單有效的解決方案，對(duì)拓寬熱泵運(yùn)行范圍，增強(qiáng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性有顯著效果，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化，必將推動(dòng)節(jié)能型熱泵和低溫?zé)岜玫目焖侔l(fā)展。

本文受上海市教委科研項(xiàng)目（12YZ106）資助。（The project was supported by the Scientific Research Innovation Program of Shanghai Municipal Education Commission（No.12YZ106）.）

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About the corresponding author

Liu Ni，female，Ph.D./associate professor，Institute of Energy and Power Engineering，University of Shanghai for Science and Technology，+86 21-55271619，E-mail：liu_ni@163.com.Research fields：energy conservation technology for refrigeration and air conditioning.

Development of Research on Application of Enhanced Vapor Injection Technology in Air-source Heat Pump

Qi Yaru Liu Ni Zhang Yanan Yan Kai
（Institute of Refrigeration and Cryogenics，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai，200093，China）

It was found that the introduction of enhanced vapor injection（EVI）technology can significantly improve the performance of airsource heat pump products under low-temperature condition.This technology is based on quasi two-stage compression cycle.The present paper expounded quasi two-stage compression cycle model and different EVI principles.A comparison among EVI system and other systems was made to find their advantages and disadvantages.The paper provides a literature review on heat pump systems with EVI technology from three aspects：mathematical model，experimental study and optimization.The review summarized the research and application achievement of EVI system in improving heating performance，reducing exhaust temperature and other aspects.The results show that even at-15℃ low temperature，EVI systems can increase COP 7.7％-25.0％，and decrease exhaust temperature 6.37-20.36℃.It also prospects the future research direction of EVI system.

air-source heat pump；enhanced vapor injection；quasi two-stage compression；economizer

TQ051.5

A

0253-4339（2015）05-0074-07

10.3969/j.issn.0253-4339.2015.05.074

國(guó)家自然科學(xué)基金（50706028）資助項(xiàng)目。（The project was supported by the National Natural Science Foundation of China（No. 50706028）.）

2015年1月22日

簡(jiǎn)介

劉妮，女，博士/副教授，上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，（021）55271619，E-mail：liu_ni@163.com。研究方向：制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)。