基于混合工質(zhì)的準二級壓縮高溫熱泵系統(tǒng)研究.pdf

1、高溫熱泵技術(shù)的研究和發(fā)展可以擴大熱泵技術(shù)應(yīng)用范圍，獲得更大的節(jié)能環(huán)保效益。針對普通熱泵制取高溫熱水時冷凝壓力高、排氣溫度高等方面的限制和制熱系數(shù)較低的缺點，從工質(zhì)和系統(tǒng)兩個方面入手，提出采用高溫熱泵混合工質(zhì)直接充注帶經(jīng)濟器的準二級壓縮系統(tǒng)的技術(shù)路線，采用空氣源熱泵的形式制取80℃的熱水。本文從高溫熱泵工質(zhì)和系統(tǒng)兩個方面展開了理論和試驗研究。
　　通過對工質(zhì)的環(huán)境特性（包括COP、GWP），安全特性（包括毒性和可燃性）、工作壓力和單

2、位容積制熱量進行定性和定量的分析，作為高溫熱泵工質(zhì)的選擇原則。采用PT狀態(tài)方程編寫程序計算R134a的熱物性，對比發(fā)現(xiàn)越靠近臨界點誤差越大，無法滿足高溫熱泵工況的計算要求。采用Matlab調(diào)用REFPROP軟件，實現(xiàn)二元混合工質(zhì)的自定義設(shè)計及循環(huán)性能的計算。綜合考慮各項指標，設(shè)計了綜合性能較好的二元混合工質(zhì)MA、MB和MC，并確定其配比范圍和基本特性指標值。
　　分析準二級壓縮系統(tǒng)的帶中間補氣渦旋壓縮機的結(jié)構(gòu)并確定其結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立

3、壓縮機數(shù)學(xué)模型，以R134a為工質(zhì)進行理論計算，得出低溫熱泵工況和高溫熱泵工況下對應(yīng)的最佳預(yù)壓縮內(nèi)容積比分別為1.2~1.4和1.4~1.6，通過對補氣系數(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)其隨水溫的變化規(guī)律，并得出在高溫熱泵工況下準二級壓縮系統(tǒng)相比普通系統(tǒng)同樣具有更高的制熱量和制熱系數(shù)。通過對混合工質(zhì)MA及MC進行理論計算發(fā)現(xiàn)，混合工質(zhì)中的第一組分質(zhì)量比例越高，綜合性能越好，通過MA與MC的對比，發(fā)現(xiàn)MA相比MC具有更高的制熱量，但是更小的制熱系數(shù)。