机械过冷跨临界CO2热泵供暖系统性能分析

关键词：热泵 co2 机械过冷 跨临界 供暖 

摘要：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。

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