引言
随着我国经济的高速发展，大气污染严重，特别是冬季大量的燃煤采暖导致了大面积雾霾天气，严重影响了人民的身体健康。煤改清洁能源是国家制定的大气污染防治计划的重要战略方向，在国家提出的“26+2”城市煤改清洁能源行动方案中，空气源热泵占据重要的地位。我国北方地区冬季环境温度较低 （0～-12℃及以下），常规的空气源热泵制热能力和效率会大幅衰减, 而喷气增焓空气源热泵能够在低环境温度下提高制热能力和效率。
图 1 喷气增焓空气源热泵的工作原理图
1 喷气增焓空气源热泵的工作原理
全自动空气源由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀、经济器等组成。与普通热泵相比，增加了经济器，压缩机等在结构上也有所变化。制冷剂在进入蒸发器前通过经济器，提高了过冷度，使得系统的制热能力得到了提升。在经济器中，少量的制冷剂被蒸发为过热蒸汽，这些气体经由喷射管路被引入压缩机的中压腔，并被压缩至排气压力，这些被喷入压缩机的气体在提升压缩比的同时也降低了压缩机内部的运转温度，增加了压缩机的可靠性。空气源热泵的工作原理如图 1 所示通过经济器二次过冷及冷凝侧流量的增加，实现制冷工况下制冷量及制冷性能提高，制热工况下制热量提高。
2 喷气增焓空气源热泵热力学分析
制冷剂流经冷凝器（状态点 5）后，分为两路：主路流量为 m，喷气路流量为 i，主路通过经济器与喷气路进行换热二次过冷（状态点 5a），正常节流后进入蒸发器（状态点 6）；经过节流阀为中温中压的气液混合态制冷剂（状态点 5b），而后经过经济器与主流换热成为带一定过热度的气态制冷剂（状态点 3），经压缩机喷气口喷入涡旋盘并与原有制冷剂混合（状态点 2a），流量为 m+i，而后继续压缩，压缩完成后从压缩机排气口排出（状态点 4）。从图2 中可看出，如无喷气，压缩机排气状态为 4'，有降排气温度的效果。同时主路通过经济器内二次过冷增加制冷量，制热时由于流量的增加实现制热量增加。
3 实验数据分析
在低温空气源热泵冷水机组性能实验室中，试验检测喷气增焓空气源热泵的制热性能，包括热泵制热性能系数COP 和制热量 Q 随模拟室外气温 T 的变化情况。试验热泵选用某型号的额定制热量为 63kW 的喷气增焓涡旋空气源热泵，试验模拟室外气温T分别为 10，0，-5，－15 时的空气源热能的工作性能。
随着环境温度的降低，喷气增焓空气源热泵机组耗电量在逐渐增加，而制热量在逐渐降低，COP也在逐渐下降。在室外温度为 10℃时，热泵的 COP 为 3.71，和普通热泵相比无明显优势，而随着室外温度的降低，COP 的下降较普通空气源热泵有明显的延缓趋势，室外温度为-5℃时，喷气增焓空气源热泵的 COP 还可以达到 3.0 以上，在-15℃时 COP 还可以达到 2.46，比普通空气源热泵在低温环境下能效高。
4 结束语
通过经济器二次过冷及冷凝侧流量的增加，实现制冷工况下制冷量及制冷性能提高，制热工况下制热量提高。通过对一台喷气增焓空气源热泵在不同环境温度下的相关参数进行检测并对数据进行分析对比，随着外界环境温度的下降，喷气增焓空气源热泵机组的 COP 的下降较普通空气源热泵有明显的延缓趋势，室外温度为-5℃时，喷气增焓空气源热泵的 COP 还可以达到 3.0 以上，在-15℃时 COP 还可以达到 2.46，喷气增焓空气源热泵机组在低温环境下能效更高。
