带引射器的跨临界CO2机械过冷热泵系统性能分析

摘要：

热泵循环中引射器的使用能减少能量损失,改善循环性能.在已有机械过冷循环的基础上加入引射器,本文提出主循环带引射器[MSHPS(MWE)]和辅循环带引射器[MSHPS(AWE)]的跨临界CO2机械过冷热泵系统.通过建立热力学模型,对系统使用散热片(TDR)、地盘管(FCR)和小温差风机盘管(STD-FCU)3类不同末端的性能进行分析.将该系统与CO2基本系统(BASE)、CO2机械过冷系统(MSHPS)进行了对比,并选取了我国4个典型气候城市,对其供暖期间的运行进行了季节供热性能系数(HSPF)分析.结果表明,在额定工况下,机械过冷系统均存在最优主、辅循环排气压力和最优过冷器出口温度,使系统性能系数(COP)最高;其中以STD-FCU为末端的系统具有最高COP.通过与已有系统的对比,表明在额定工况下,MSHPS(AWE)和MSHPS(MWE)较BASE系统的COP最高分别能提升约21.18％和26.66％,较MSHPS最高能分别提升约2.62％和9.53％,MSHPS(MWE)具有更好的性能提升效果.MSHPS(MWE)系统在严寒工况下仍能运行,带引射器的系统在不同温区均具有更高的HSPF.以哈尔滨为代表的严寒地区的HSPF改善效果最明显,以TDR为末端的系统更适用于高纬度的严寒地区,以STD-FCU为末端的系统更适用于低纬度的地区.此外,辅循环工质的种类会影响系统的整体性能,MSHPS(AWE)中使用CO2的提升效果最好,MSHPS(MWE)中使用R717的提升效果最好.使用混合工质R32/R1234yf的系统具有更高的COP,但提升效果并非最优.

关键词：CO2热泵;引射器;机械过冷;散热末端;性能系数;季节供热性能系数

所属期刊栏目：40

分类号：TK124(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金;空调设备及系统运行节能国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2021-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：5431-5440