基于混合工質的準二級壓縮高溫熱泵系統(tǒng)研究.pdf

1、高溫熱泵技術的研究和發(fā)展可以擴大熱泵技術應用范圍，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，從工質和系統(tǒng)兩個方面入手，提出采用高溫熱泵混合工質直接充注帶經(jīng)濟器的準二級壓縮系統(tǒng)的技術路線，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和系統(tǒng)兩個方面展開了理論和試驗研究。
　　通過對工質的環(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調用REFPROP軟件，實現(xiàn)二元混合工質的自定義設計及循環(huán)性能的計算。綜合考慮各項指標，設計了綜合性能較好的二元混合工質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構并確定其結構參數(shù)，建立

3、壓縮機數(shù)學模型，以R134a為工質進行理論計算，得出低溫熱泵工況和高溫熱泵工況下對應的最佳預壓縮內容積比分別為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MA及MC進行理論計算發(fā)現(xiàn)，混合工質中的第一組分質量比例越高，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)。