機械過冷跨臨界CO2熱泵供暖系統(tǒng)性能分析
關鍵詞：熱泵 co2 機械過冷 跨臨界 供暖
摘要：采用輔助的蒸氣壓縮循環(huán)進行過冷,可改善傳統(tǒng)跨臨界CO2熱泵系統(tǒng)用于冬季供暖性能。本文通過構建機械過冷跨臨界CO2熱泵系統(tǒng)的熱力模型,分析了機械過冷跨臨界CO2熱泵系統(tǒng)供暖工況下的運行特性,結果表明:機械過冷CO2熱泵系統(tǒng)存在最大COP,對應最優(yōu)排氣壓力和過冷度,標準工況下比常規(guī)CO2系統(tǒng)能效提高15.9%。該系統(tǒng)可有效解決常規(guī)CO2熱泵回水溫度過高導致COP迅速衰減的問題,當回水溫度由40℃升至50℃時,常規(guī)系統(tǒng)COP下降16.9%,而機械過冷熱泵系統(tǒng)COP僅下降8.4%。通過改進可有效降低CO2壓縮機的排氣壓力和溫度,且供水溫度越低排氣壓力降低效果越顯著。機械過冷循環(huán)工質的選取會影響系統(tǒng)整體性能,選取的11種過冷循環(huán)工質中能效最高的為R717,最低的為R1234yf。在低環(huán)境溫度工況下性能的提升更加明顯,通過配置小型常規(guī)工質蒸氣壓縮循環(huán)即可實現(xiàn)CO2熱泵系統(tǒng)性能顯著改進,經濟性優(yōu)勢明顯。
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