对于冷库来讲，大部分冷库在夏季高温状态下，压缩机排气温度会不断升高，同时也面临着压力过高的问题，此类问题的出现影响着冷库制冷系统运行的稳定性，也制约着冷库制冷系统的优化。在国民消费能力提升，冷链物流不断发展的情况下，冷库建设规模逐渐增加。制冷系统作为整个冷库的核心，系统性能与冷库项目建设的科学性、环保性等具有重要影响。

一、问题设想

冷库制冷系统在温度影响下，系统性能会出现不同程度的变化，例如冬季温度偏低，制冷性能优越，对于夏季高温来讲，系统制冷则会出现制冷性能差的问题。市场上，冷库制冷系统为单级压缩型、复叠压缩、压缩式制冷为主，此次文章拟设计准二级压缩制冷系统，以克服温度对冷库制冷系统的影响。文章分别以不同温度下，系统压缩机参数为主导，探索环境温度对冷库制冷性能的影响规律。

二、实验设计

2.1设计原理

从冷库制冷系统来讲，其制冷原理是制冷剂在通过压缩机绝热压缩后，经油分离器流入到库外微通道的平行流冷凝器进行冷凝，在经过储液器、干燥过滤器后进入中间位置的换热器内。系统循环主要分为主路循环与补路循环两部分，补路冷剂蒸发会出现吸热效果，这也能够对主路制冷提供帮助。从主路循环来讲，制冷剂在经主路膨胀阀实现节流冷却，随后会变成液态流入库内热交换器蒸发，以通过蒸发吸收内部热量，实现制冷。在主路循环与补路循环的相互辅助下，系统制冷量将大幅增长。在制冷剂于压缩机补气口进行混合后，再次进行循环制冷。

2.2准二级压缩理论循环原理

制冷剂以高温高压气态经压缩机排除，后经管道进入冷凝器，进行冷凝，在作业结束后以气态形式流入中间换热器，从而进行主路循环与补路循环，在主路循环的情况下，制冷剂会在节流阀实现节流冷却，冷却后通过液态的形式进行蒸发器，即气态制冷剂，后经压缩机压缩。补路循环同样在节流阀实现节流冷却，同时再次经过蒸发吸热的原理进行蒸发，在进行压缩机后实现节流管节流。两路制冷剂在压缩机补气口混合，进入下一个循环。

三、试验过程

依据冷库制冷系统结构与准二级压缩理论循环对试验装置进行搭建，为保障试验结果的精准性，整个试验在实验室进行，以模拟出不同的环境温度，实现对冷库制冷系统性能的测试。

为保障试验的规范与专业，各种试验用具均依照GB/T 30134-2013《冷库管理规范》、QB/T 4681-2014《房间空气调节器用微通道热交换器》等规范要求进行落实，同时实验室温度调节明显，能够为26℃、30℃、34℃、38℃、42℃时系统压缩机的参数与性能的测试奠定基础。

试验人员要具备丰富的职业水平与素养，以对试验过程中出现的各类问题进行解决，减少试验问题，对各类试验数据进行观察与分析，调整环境温度，为整个试验数据进行记录与分析。

四、实验结果

4.1环境温度与压缩机排气温度

经过试验，系统排气温度会根据环境温度的上升而上升，但在相同的环境温度下，准二级压缩系统排气温度相对较低。

环境温度分别为26℃、30℃、34℃、38℃、42℃五个等级，从最低温度慢慢升温的过程中，单级压缩系统排气温度从70℃爬升至100℃，但对于准二级压缩系统排气温度来讲，其温度仅上升20℃，与单级压缩系统相比，环境温度的影响下压缩系统排气温度相对稳定。准二级压缩系统使用补气技术，能够利用制冷剂使补路循环降低主路循环的制冷剂温度，由此排气温度也会降低，这也能够保障系统在高温环境下的稳定运行。

4.2环境温度与压缩机排气压力

试验数据可知，压缩机排气压力会伴随环境温度的上升而升高。伴随环境温度的上升，准二级压缩系统压缩机排气压力也会增加，但是相较于单级压缩系统来讲，准二级压缩系统压缩机排气压力更加低。

在环境温度不断攀升的过程中，单级压缩系统排气压力增加，数据现实，由1.49 MPa增加到2.13 MPa，但准二级压缩系统的排气压力仅由1.35 MPa增加到1.87 MPa，这也不难看出准二级压缩系统的排气压力降低。在环境温度的升高过程中，系统蒸发器侧的进风温度会升高，这也就的导致蒸发器内部蒸发压力增加，相较于单级压缩系统来讲，准二级压缩系统进风温度更加低，因此压缩机排气压力降低。

4.3环境温度与压缩机功率

在进行数据分析的过程中，环境温度的升高会协同压缩机功率的升高。研究过程中，对两种压缩系统压缩机功率数据进行对比，准二级压缩系统压缩机功率的升高较为可控。

相同温度下，准二级压缩系统的压缩机功率相对单级压缩系统来讲要高。对于环境温度来讲，环境温度上升，两种系统压缩机功率都在上升，但对比单级压缩系统来讲，准二级压缩系统压缩机功率增幅较缓。在准二级压缩系统能够通过补气回路向压缩机补充制冷剂，因此在运行过程中，准二级压缩系统的压缩机制冷流量较高，能够在单位时间内将制冷剂更加高流量的流入到压缩机内，因此，实验结果表明，准二级压缩系统压缩功率高。

4.4环境温度与制冷量

制冷量会根据环境温度的增长所降低，无论是单级压缩系统还是准二级压缩系统，在环境温度的升高中，制冷量均会降低，但准二级压缩系统制冷量降低相对较少。

相同的温度下，准二级压缩系统制冷量相比于单级压缩系统来讲，相对较高。从单位时间、温度的上升情况下来，准二级压缩系统制冷量与单级压缩系统的制冷量，在温度超出30℃后，逐步下降，在温度到达42℃时，制冷量将会出现骤降。观测数据表明，在温度上升的过程中，准二级压缩系统制冷量从6.33 kW降低到5.56 kW,单级压缩系统的制冷量从5.73 kW降低到4.68 kW。数据表明，环境温度的升高会导致蒸发器吸气温度过高，因此无法实现温度控制，由此制冷量也会降低。但在准二级压缩系统的补气技术应用中，补路制冷蒸发吸热相对能够减轻热量，因此蒸发器进口处制冷剂温度得以降低，由此，相对比之下，准二级压缩系统制冷量存在优势。

4.5环境温度与系统制冷性能

在环境温度的影响下，伴随环境温度的上升，系统制冷性能会出现下降趋势。同时，准二级压缩系统制冷性能将存在一定的优势。

系统制冷性能与系统压缩机功率、制冷量等存在相关性，根据上述试验数据可知，随环境温度的增加，两系统制冷量都呈下降趋势，压缩机功率则呈现上升趋势，故COP逐渐降低。相比单级压缩系统，准准二级压缩系统利用补气技术，使系统在消耗相同压缩机功的情况下产生了更多的冷量，故系统性能优势较高。

五、结束语

对于冷库制冷系统来讲，在环境温度的影响下，冷库制冷性能会受到不同程度的影响。准二级压缩系统作为新型冷库制冷系统，其与常规单级压缩系统来讲，在环境温度的影响下，制冷系统性能优势明显。

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