目前市场上对生活热水的制取主要有燃气热水器、电热水器、太阳能热水器及各种热源的热泵热水器, 其性能比较。空气源热泵热水器由于具有安全、节能、环保、寿命长、不排放毒气等诸多优点, 正受到社会各界的广泛关注 。我国自20世纪90年代以来, 大力推广空气源热泵热水器在长江中下游等地区(中国气候分区的四区和五区)的应用, 目前已取得显著效果。对于我国寒冷地区、严寒地区B区和严寒地区A区, 如黄河流域、华北等地, 现今仍采用燃煤、燃油进行集中供热, 计量收费, 这种加热方式,污染环境, 且效率低下, 不符合我国目前的发展要求。

   政府正积极倡导更加节能环保的采暖方式, 但根据气象资料, 空气源热泵必须在-15℃的大气环境中高效、可靠地长期运转, 才可以满足我国寒冷地区的冬季采暖需求 。因此研制推广适合于我国国情的低温空气源热泵热水机组是我国建筑暖通业需解决的迫切课题。本文主要在总结了喷气增焓涡旋技术在我国南方热泵市场成功应用的基础上, 就喷气增焓涡旋压缩机在低温空气源热泵领域的应用进行分析。空气源热泵热水机组主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀四大部件组成。整个热泵热水器的工作过程如图1所示, 工质在蒸发器内吸收低温空气中的热量, 压缩机将工质压缩, 使其温度及压力相应提高, 高温高压工质随后进入冷凝器, 放出热量, 加热热水, 最后工质通过节流膨胀阀, 温度降到室外环境温度以下进入蒸发器继续蒸发吸热。通过这样的循环, 只需供给压缩机的一小部分电能, 工质便可以从低温环境中吸取大量的热量, 加热热水, 其能效比永远高于1。空气源热泵热水器系统示意，目前南方市场上的普通空气源热泵热水机组无法在我国寒冷地区应用的根源在于:环境温度的降低, 制冷剂吸气比容增大,制冷剂质量流量下降, 制热量也就相应的按比例下降。相同匹数的系统, 在低温环境下工作, 表现出更小的制热量。制冷剂质量流量的下降, 导致马达冷却不充分, 压缩机频繁出现过热保护。空气源热泵如果在零下15℃的环境温度下加热55℃的热水, 选用R407C制冷剂, 压缩比达到15左右, 压缩比的增大, 涡旋体内气体泄漏量增大,一方面使输气系数降低, 系统COP降低;另外一方面, 由于重复压缩, 使低温运行下本身已经很高的压缩机排气温度急剧升高, 对压缩机的可靠性提出挑战。水最终加热温度的提高, 2008 年5月1日我国正式实施GB/T21362 -2008 《商业或工业及类似用途的热泵热水机》国家标准。标准中规定热水最终加热温度为55℃。然而在欧洲、日本等地区, 考虑到军团病菌等影响, 要求其热泵热水器的出水温度为65℃。因此, 随着人们对健康意识的不断提升, 热水最终加热温度有可能还会进一步提高。热泵热水器出水温度的提高直接影响到机组的冷凝温度、冷凝压力及排气温度, 致使压缩机负荷增大, 压缩机可靠性受到影响。基于上述分析, 国内外学者多年研究发现, 喷气增焓涡旋压缩机技术可以成功地应用在低温热泵热水机组中, 是低温热泵热水器机组开发的首选方案 。喷气增焓涡旋压缩机的技术特点，喷气增焓压缩机的典型结构, 整个压缩机有两个进气口, 吸气口与蒸发器相连, 中间喷气口与闪发器或经济器气侧出口相连, 通过中间喷气口, 增加压缩机排气量(吸气量与中间喷气量之和), 从而增加冷凝器内制冷剂流量;通过中间器(经济器或闪发器)对工质深度过冷, 增强从低温取热的能力。基于这两点, 可以看出:喷气增焓技术能大大增强热泵机组的低温制热能力，对涡旋压缩腔喷入蒸汽, 冷却涡旋内的压缩气体, 降低排气温度, 改善压缩机的可靠性;在低蒸发温度时, 增强涡旋内气体的质量流量, 保证动静涡旋之间有足够的油气润滑。

   结合环保和节能社会发展需求, 对喷气增焓技术进行介绍, 揭示了喷气增焓涡旋压缩机在低温应用的性能及可靠性, 得出喷气增焓涡旋压缩机是开发低温空气源热泵热水机组的首选方案。对常见的两种带喷气增焓技术的热泵热水机组进行比较分析, 总结各自优缺点, 为喷气增焓涡旋压缩机的机组设计提供一些建议。对带闪发器的喷气增焓热泵热水机组设计和运行时所应注意的一些特别问题列举, 为工程实践提供指导。