A kétlépcsős kompresszoros hűtési ciklus általában két kompresszort használ, nevezetesen egy alacsony nyomású és egy nagynyomású kompresszort.
1.1 A hűtőközeg gáz hőmérsékletének párolgási nyomásról kondenzációs nyomásra történő növekedése két szakaszra oszlik
Az első fokozat: Először az alacsony nyomású fokozat kompresszora sűríti össze a közbenső nyomásra:
A második szakasz: a közbenső nyomás alatt lévő gázt a nagynyomású kompresszor a közbenső hűtés után tovább sűríti a kondenzációs nyomásra, és a dugattyús ciklus befejezi a hűtési folyamatot.
Alacsony hőmérséklet előállításakor a kétlépcsős kompressziós hűtőkörfolyamat közbenső hűtője csökkenti a hűtőközeg belépő hőmérsékletét a nagynyomású fokozatú kompresszorban, és csökkenti ugyanazon kompresszor kimeneti hőmérsékletét is.
Mivel a kétlépcsős kompressziós hűtési ciklus a teljes hűtési folyamatot két szakaszra osztja, az egyes szakaszok sűrítési aránya sokkal alacsonyabb lesz, mint az egylépcsős kompresszióé, ami csökkenti a berendezés szilárdsági követelményeit és jelentősen javítja a hűtési ciklus hatékonyságát. A kétlépcsős kompressziós hűtési ciklus a különböző közbenső hűtési módszerek szerint egy közbenső teljes hűtési ciklusra és egy közbenső hiányos hűtési ciklusra oszlik; ha a fojtási módszeren alapul, akkor egy első fokozatú fojtási ciklusra és egy második fokozatú fojtási ciklusra osztható.
1.2 Kétlépcsős kompressziós hűtőközeg-típusok
A kétlépcsős kompressziós hűtőrendszerek többsége közepes és alacsony hőmérsékletű hűtőközeget használ. Kísérleti kutatások azt mutatják, hogy az R448A és az R455a jó helyettesítői az R404A-nak az energiahatékonyság szempontjából. A fluorozott szénhidrogének alternatíváival összehasonlítva a CO2, mint környezetbarát munkaközeg, potenciális helyettesítője a fluorozott szénhidrogén hűtőközegeknek, és jó környezeti jellemzőkkel rendelkezik.
Az R134a CO2-vel való cseréje azonban rontja a rendszer teljesítményét, különösen magasabb környezeti hőmérsékleten, a CO2-rendszer nyomása meglehetősen magas, és a kulcsfontosságú alkatrészek, különösen a kompresszor speciális kezelését igényli.
1.3 Kétfokozatú kompressziós hűtés optimalizálási kutatása
Jelenleg a kétlépcsős kompressziós hűtőciklus-rendszer optimalizálási kutatási eredményei főként a következők:
(1) A levegőhűtő csősorainak számának növelése mellett a csősorok számának csökkentése növelheti az intercooler hőcserélő felületét, miközben csökkenti a levegőhűtőben lévő nagyszámú csősor okozta légáramlást. Visszatérve a bemenetére, a fenti fejlesztéseknek köszönhetően az intercooler bemeneti hőmérséklete körülbelül 2°C-kal csökkenthető, ugyanakkor a levegőhűtő hűtőhatása garantálható.
(2) Tartsa állandó értéken az alacsony nyomású kompresszor frekvenciáját, és változtassa a nagynyomású kompresszor frekvenciáját, ezáltal megváltoztatva a nagynyomású kompresszor gázszállítási térfogatának arányát. Amikor a párolgási hőmérséklet állandó -20°C-on, a maximális COP érték 3,374, a COP-nak megfelelő maximális gázszállítási arány pedig 1,819.
(3) Több elterjedt CO2 transzkritikus kétfokozatú kompressziós hűtőrendszer összehasonlításával arra a következtetésre jutottak, hogy a gázhűtő kimeneti hőmérséklete és az alacsony nyomású fokozatú kompresszor hatásfoka nagy hatással van a ciklusra egy adott nyomáson, ezért a rendszer hatékonyságának javítása érdekében csökkenteni kell a gázhűtő kimeneti hőmérsékletét, és nagy üzemi hatásfokú alacsony nyomású fokozatú kompresszort kell választani.
Közzététel ideje: 2023. márc. 22.