基于工业余热的高温空气源耦合热泵循环性能分析

摘要：

工业余热的温度分布范围广,常规余热利用方式难以对中低温余热进行有效回收利用,热泵用于回收中低温工业余热具有效率高、能耗低、安全环保等优点.传统的吸收式热泵与压缩式热泵由于热力学循环、工作介质热力性以及压缩机耐温耐压程度的限制导致其只能在窄温域内工作,无法满足工业余热回收背景下的"高制热温度""宽温域换热"需求.为解决上述问题,提出一种基于吸收-压缩式耦合循环的超高温空气源热泵机组,回收工业废蒸汽(120℃)和空气热量,制取160℃热水(蒸汽).通过使用工程方程求解器软件(EES)对提出的新型耦合循环进行数学建模和仿真分析,结果表明:最优工况为制取热水温度130℃,室外环境温度30℃时热泵机组热泵性能系数(COP)达到最大值1.600.在制取热水温度160℃下,热泵机组COP最高达1.400.研究的结果拓宽了热泵的工作温度范围,提高了热泵的制热温度.研究结果对热泵用于工业余热回收领域具有一定参考价值,对于提高工业领域一次能源利用率具有重要的研究意义.

关键词：吸收式热泵、压缩式热泵、耦合循环、余热回收、空气源热泵

所属期刊栏目：45

分类号：TK115(热力工程、热机)

在线出版日期：2023-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：40-47