低溫空氣源CO2熱泵熱水器系統特性研究

張 超，呂新剛，胡冬陽，朱昱衡，唐曉龍

低溫空氣源CO2熱泵熱水器系統特性研究

張 超，呂新剛，胡冬陽，朱昱衡，唐曉龍

（中原工學院，河南鄭州 450007）

壓縮機排氣溫度過高及制熱量不足等現象是單級蒸汽壓縮式制冷系統在低蒸發溫度下經常面臨的問題，以CO2為制冷工質的中間不完全冷卻兩級蒸汽壓縮熱泵系統能很好地改善這些問題。本文構建了低環溫（-20℃）下CO2熱泵熱水器系統、確定了系統各部件結構參數、建立了部件和熱泵系統的數學模型。模擬結果表明：隨著環境溫度升高，CO2熱泵熱水器系統制熱量以及COP呈現出增長的趨勢，改變水側輸入參數對系統性能有較大影響。

單級壓縮制冷循環；CO2雙級壓縮中間不完全冷卻熱泵循環；CO2熱泵熱水器；數值模擬

符號

λ

d——低壓壓縮機的輸氣系數

Vpd——低壓壓縮機的理論排氣量ηVd——低壓壓縮機容積效率

v1——制冷劑在低壓壓縮機吸氣口的比容

λd——低壓壓縮機的輸氣系數

λvd——低壓壓縮機的容積系數

λpd——低壓壓縮機的壓力系數

λTd——低壓壓縮機的溫度系數

λDd——低壓壓縮機的泄漏系數

h2s——等熵壓縮時低壓壓縮機排氣比焓值

h1——低壓壓縮機吸氣比焓值

ηsd——低壓壓縮機等熵效率

λg——高壓壓縮機輸氣系數

Vpg——高壓壓縮機的理論排氣量

ηVg——高壓壓縮機容積效率

v3——制冷劑在高壓壓縮機吸氣口的比容

h4s——等熵壓縮時高壓壓縮機排氣比焓值

h3——高壓壓縮機吸氣比焓值

ηsg——高壓壓縮機等熵效率

mr——氣冷器制冷劑的質量流量

h5，h4——氣冷器進、出口制冷劑的比焓值

mw——氣冷器外側水的質量……