【正文】
制在一個較低的值。然后如圖4為了驗證蒸發(fā)器側(cè)進氣口溫度對于COP的影響,圖8中我們在不同的蒸發(fā)器側(cè)空氣進口溫度下對氣體冷卻器側(cè)溫度變化對COP影響進行了研究。從圖中大部分實驗數(shù)據(jù)可以看出,制冷劑及空氣側(cè)的傳熱偏差都在5%之內(nèi)。實驗系統(tǒng)用到的是三排交錯的鰭管式氣體冷卻器和蒸發(fā)器。上述文獻中顯示有很多研究已經(jīng)在汽車空調(diào)系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)和商業(yè)用CO2作制冷劑的制冷系統(tǒng)及其部件上進行。氣體冷卻側(cè)性能越好節(jié)流損失越小,另外系統(tǒng)蒸發(fā)溫度的提高可以降低節(jié)流損失。代替CFC及HCFC的天然制冷劑的使用已經(jīng)有很多大學(xué)、研究機構(gòu)、公司進行調(diào)查研究。節(jié)流損失可由膨脹機恢復(fù),膨脹機可以在很大程度上提高跨臨界二氧化碳系統(tǒng)的性能[23]。壓縮機采用變頻式壓縮機,這是CO2作制冷劑的特別之處。最佳進氣口溫度介于26~27℃。隨著空氣冷卻器側(cè)進口流速的增加,氣體冷卻器的冷卻效果提高,系統(tǒng)COP也增大。在今后的研究中,更應(yīng)重視氣體冷卻器的優(yōu)化設(shè)計。圖1CO2跨臨界循環(huán)的TS曲線電子膨脹閥帶來的節(jié)流損失會使制冷量減少5%,相應(yīng)的COP會降低約20%。我們實驗性地研究了工況對于CO2系統(tǒng)COP的影響。 1998. p. 376–87.[3] Beaver AC, Yin JM, Bullard CW, Hrnjak PS. An experimental investigation of transcritical carbon dioxide systems for residential air conditioning. University of Illinois at UrbanaChampaign, ACRC CR 1999。28(8):1238–49.[19] Rigola J, Raush G, PerezSegarra CD, Oliva A. Numerical simulation and experimental validation of vapour pression refrigeration systems. Special emphasis on CO2 tanscritical cycles. Int J Refrig 2005。31(3):525–34.[15] Srinivasan K, Lim YK, Ho JC, Wijeysundera NE. Exergetic analysis of carbon dioxide vapour pression refrigeration cycle using the new fundamental equation of state. Energy Convers Manage 2003。(4)接下來的研究中,我們應(yīng)當(dāng)更加注重氣體冷卻器的優(yōu)化設(shè)計及提高其傳熱性能,這樣會提高住宅空調(diào)系統(tǒng)的COP值。由圖115可以看出,制冷效果直接影響到了節(jié)流損失,制冷效果越好,節(jié)流損失越低。X軸是節(jié)流循環(huán)的COP值,Y軸是膨脹循環(huán)的COP值。雖然提高氣體冷卻器側(cè)空氣進口流速可以增強冷卻效果和提高COP,但增強的趨勢及提高效果都會減小。當(dāng)℃增至37℃時COP會減少20%。結(jié)果列在表3。%)。Agrawal和Bhattacharyya[21]對在跨臨界CO2熱泵循環(huán)的非絕熱毛細(xì)管進行了數(shù)值研究以及氣體冷卻器溫度、蒸發(fā)器溫度、毛細(xì)管內(nèi)徑對于其影響。雖然內(nèi)部熱交換器會減小跨臨界循環(huán)的節(jié)流損失,節(jié)流過程仍然有5%的制冷損失, 這導(dǎo)致了系統(tǒng)COP降低20%。在天然制冷劑當(dāng)中,例如二氧化碳、氨、烴、空氣及水,二氧化碳擁有獨特的熱物理特性,比如它的低粘度,高熱容量以及優(yōu)秀的熱傳導(dǎo)系數(shù)。然而,由于膨脹機復(fù)雜的配置和低效率,目前一般采用內(nèi)部熱交換器降低跨臨界CO2循環(huán)系統(tǒng)的節(jié)流損失。為了調(diào)查空氣冷卻器和蒸發(fā)器側(cè)進口空氣參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響,兩個熱交換器位于兩個獨立風(fēng)洞中。進一步分析可以發(fā)現(xiàn)隨著入口空氣溫度的增加,空氣和制冷劑側(cè)溫差加大,蒸發(fā)器的傳熱溫差能力增加進而增大了系統(tǒng)COP。COP會迅速增加。采用強化傳熱翅片及優(yōu)化管道路徑安排將會是有效的途徑。為了提高CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng)的COP值及制冷量,節(jié)流過程的能量損失必須降低。然后基于實驗數(shù)據(jù),我們分析了跨臨界循環(huán)的節(jié)流損失、節(jié)流損失對于系統(tǒng)COP的影響以及工況對于節(jié)流損失的影響。7:18.[4] Cho H, Ryu C, Kim Y. Cooling performance of a variable speed CO2 cycle with an electronic expansion valve and internal heat exchanger. Int J Refrig 2007。28(8):1225–37.[20] Madsen KB, Poulsen CS, Wiesenfarth M. Study of capillary tubes in a transcritical CO2 refrigeration system. Int J Refrig 2005。31(3):516–24.[14] Samer S. Theoretical evaluation of transcritical CO2 systems in supermarket refrigeration. Part I