高溫水源熱泵研究與發(fā)展趨勢(shì)(編輯修改稿)
2025-07-20 20:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 C245fa的性能參數(shù)?！ ”? HFC245fa(CF3CH2CHF2)的性能參數(shù)[12]標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn) ℃ 臨界溫度 ℃ 臨界壓力 MPa 摩爾質(zhì)量 g／mol 凝固點(diǎn) ℃ 160 高溫?zé)岜米匀还べ|(zhì)的研究 在歐洲熱泵協(xié)會(huì)中，現(xiàn)今討論的熱點(diǎn)問(wèn)題是如何用自然工質(zhì)來(lái)取代HFCs等傳統(tǒng)工質(zhì)在熱泵中的應(yīng)用。在挪威等國(guó)二氧化碳已經(jīng)作為高溫工質(zhì)在高溫?zé)岜脤?shí)驗(yàn)中開(kāi)始使用，與傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)相比，C02跨臨界循環(huán)的運(yùn)行壓力相對(duì)較高，系統(tǒng)的設(shè)備，部件，管路都要重新設(shè)計(jì)和計(jì)算，從理論上來(lái)講，壓縮機(jī)的出口溫度可以達(dá)到110℃，足可以滿足工業(yè)加熱和供暖所需。國(guó)外如日本已經(jīng)開(kāi)始CO2應(yīng)用于熱泵熱水器并大量投入生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)的這方面研究也剛剛開(kāi)始，相信在不久的將來(lái)，二氧化碳作為新型的制冷工質(zhì)將在高溫?zé)岜弥虚g廣泛使用。除此之外，R717(氨)在歐洲的一些國(guó)家開(kāi)始被用于熱泵系統(tǒng)中，在瑞典的熱泵產(chǎn)品中，丙烷已經(jīng)取代R22應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)中(The Newsletter of the European Heat Pump Concerted Action Issue 3，November 1999 )因此在熱泵工質(zhì)研究中，自然工質(zhì)的使用是對(duì)現(xiàn)在，更是向未來(lái)的挑戰(zhàn)。 國(guó)內(nèi)方面，隨著世界能源形式的日益緊張高溫水源熱泵越來(lái)越受到科研院校及生產(chǎn)廠家的關(guān)注。清華大學(xué)申報(bào)了命名為“HTR01”和“HTR02”的混合工質(zhì)專利[13]，上海交通大學(xué)利用混合工質(zhì)R22／R141b將冷凝水從70℃加熱到80℃，并針對(duì)壓縮機(jī)頻率和COP的關(guān)系進(jìn)行了初步的研究。天津大學(xué)利用R22／R142b／R21和R290／R600a[R123等混合工質(zhì)，進(jìn)行了相關(guān)研究[14] 總之，高溫?zé)岜孟到y(tǒng)的工質(zhì)研究方面的相關(guān)文獻(xiàn)還不多，還處在探索階段，未找到為大家公認(rèn)的有效高溫工質(zhì)。就巳公布的資料來(lái)看，由于自然工質(zhì)(R71R744及碳?xì)浠衔?壓力過(guò)高或者易燃易爆，因而工質(zhì)選擇工作集中在對(duì)已有系統(tǒng)部件改動(dòng)要求不大的人造工質(zhì)的尋找和近共沸混合物的篩選上。3 高溫水源熱泵系統(tǒng)的研究 針對(duì)使用工質(zhì)的不同，高溫?zé)岜孟到y(tǒng)的形式也各異。目前已有的使用自然工質(zhì)的系統(tǒng)，為了達(dá)到特殊要求的高溫同時(shí)具有較高的COP，一般采用多級(jí)壓縮、逐級(jí)升溫的方案。此外還有其它一些特殊的循環(huán)方案的提出，如圖2是瑞士一家研究機(jī)構(gòu)提出的改進(jìn)熱泵循環(huán)，改進(jìn)后可以提高熱泵的出水溫度到70℃以上?！ ?圖2改進(jìn)的熱泵循環(huán) 對(duì)于自然工質(zhì)系統(tǒng)的研究目前工作集中在系統(tǒng)各組成部件的開(kāi)發(fā)和性能提高上。其它工質(zhì)的系統(tǒng)研究工作主要是在系統(tǒng)循環(huán)的優(yōu)化、換熱器內(nèi)換熱的強(qiáng)化及系統(tǒng)智能控制幾個(gè)方面。系統(tǒng)循環(huán)的優(yōu)劣主要?dú)w結(jié)到三個(gè)方面：(1)工質(zhì)熱物性對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的影響；(2)系統(tǒng)自身 匹配性能；(3)系統(tǒng)的控制策略 高溫?zé)岜孟到y(tǒng)所使用的壓縮機(jī)目前大多數(shù)為半封閉雙螺桿式和半封閉活塞式壓縮機(jī)，另外也有離心式。高溫水源熱泵系統(tǒng)中采用多路獨(dú)立制冷循環(huán)系統(tǒng)，共用一個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)，可以降低設(shè)備的冷凝工作壓力，增加系統(tǒng)的可靠性，延長(zhǎng)系統(tǒng)和壓縮機(jī)的壽命。在系統(tǒng)中一般需要設(shè)置經(jīng)濟(jì)器，以增加運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)性能匹配方面主要進(jìn)行了如下工作： (1) 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、頻率與系統(tǒng)COP的關(guān)系 目前研究
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