机械过冷跨临界CO2热泵供暖系统性能分析

• Published in: 制冷学报 Vol. 40; no. 4; pp. 29 - 36
• Main Authors: 代宝民, 剧成成, 粱梦桃, 刘圣春, 孙志利, 齐海峰, 马一太
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 天津商业大学 天津市制冷技术重点实验室 天津 300134%冰轮环境技术股份有限公司 烟台 264000%天津大学热能研究所 天津 300072 01.08.2019
• Subjects: 机械过冷; 供暖; 热泵; 跨临界; CO2
• ISSN: 0253-4339
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2019.04.029

TB657.5%TK172; 采用辅助的蒸气压缩循环进行过冷,可改善传统跨临界CO2热泵系统用于冬季供暖性能.本文通过构建机械过冷跨临界CO2热泵系统的热力模型,分析了机械过冷跨临界CO2热泵系统供暖工况下的运行特性,结果表明:机械过冷CO2热泵系统存在最大COP,对应最优排气压力和过冷度,标准工况下比常规CO2系统能效提高15.9％.该系统可有效解决常规CO2热泵回水温度过高导致COP迅速衰减的问题,当回水温度由40℃升至50℃时,常规系统COP下降16.9％,而机械过冷热泵系统COP仅下降8.4％.通过改进可有效降低CO2压缩机的排气压力和温度,且供水温度越低排气压力降低效果越显著.机械过冷循环工质的选取会影响系统整体性能,选取的11种过冷循环工质中能效最高的为R717,最低的为R1234yf.在低环境温度工况下性能的提升更加明显,通过配置小型常规工质蒸气压缩循环即可实现CO2热泵系统性能显著改进,经济性优势明显.