跨临界CO_2热泵系统变工况性能试验探讨

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摘要：研究的主要方向是自然工质CO_2在热泵领域的应用，对其理论分析和数值模拟，然后搭建跨临界CO_2热泵系统试验台，研究其在不同的试验工况下的性能特性，找出使系统运行最优化的试验工况，为其市场化数据支持和试验参考。由跨临界CO_2热泵系统循环的热力学理论可知，系统中的各个基本参数对热泵热水机的性能均有影响，模拟计算，研究各参数对系统性能COP_H的影响论文的标准格式范文。在模拟的中，只改变一个参数，其他参数保持不变毕业论文的格式。结果：系统COP_H蒸发温度tev的升高而升高；气体冷却器制冷剂侧出口温度tgas-out越低，系统COP_H越高；压缩机效率ηi与系统COP_H成正比关系；吸气过热度Δt′对系统性能影响不大，但呈现减小趋势；当高压侧压力P_(cond)升高时，系统系统COP_H先升高后降低，存在一个最大值。为了很好的测量跨临界CO_2热泵系统在各个工况下的性能参数，找出提高热泵系统性能的措施。对热泵系统的结构改进，改进后的系统有以下特点：(1)换热器：选择同轴套管式换热器，内管螺旋镍白铜管，可以强化水侧和制冷剂侧的扰动，增强换热器的换热系数；同时也可以减弱水侧的结垢现象。(2)节流方式：该系统两种节流方式，种一个节流阀对系统节流；种两个节流阀对系统节流，个节流阀调节高压侧压力，个节流阀调节低压侧压力，中间的储液器平衡在节流中产生的压力波动。(3)回热器：该系统可以在有回热器和无回热器两种下运行，因此可以研究回热器对跨临界CO_2热泵系统性能的影响。试验：(1)该系统管路外径为10mm，壁厚为1mm的紫铜管，完全胜任系统的耐压要求；换热器同轴套管式的，其内管为螺旋镍白铜管。换热器的换热效果良好，气冷器和蒸发器的传热系数最大值分别为636w/(m2·k)和450w/(m2·k)，系统运行稳定。(2)蒸发温度tev为-5℃，当终止水温度t_(ter,w）为45℃和50℃时，跨临界CO_2热泵系统的COP_H高压侧压力P_(cond)的升高而降低；当终止水温度t_(ter,w）为55℃、60℃和65℃时，热泵系统的COP_H高压侧压力P_(cond)的升高先升高后降低，存在一个最大值，其所对应的高压侧压力为最优高压侧压力Popt论文的格式。(3)在高压侧压力P_(cond)和蒸发温度tev不变的条件下，热泵系统的COP_H终止水温度t_(ter,w）的升高而降低学术论文格式。(4)当蒸发温度为-5℃，水源温度为15℃，初始水温度为25℃，终止水温度为50℃，当高压侧压力低于9.4Mpa时，有回热器系统的COP_H低于无回热器系统的COP_H；但回热器对压缩机的吸气温度t_(suc)升高有很大的作用，可以防止压缩机液击，在压缩机停机时更好的回油；，回热器对蒸发器和气冷器的差压ΔP有降低作用。(5)蒸发温度tev越低，压缩机的排气温度t_(dis)越高论文封面。当蒸发温度tev为-10℃，高压侧压力P_(cond)为7.5MPa，终止水温度为45℃时，压缩机的排气温度tdis可达到110℃；如果高压侧压力P_(cond)达到9.5MPa，压缩机的排气温度tdis可达到150℃，故该系统的蒸发温度tev不易低于-10℃。关键词：跨临界CO_2论文热泵系统论文变工况论文COP_H论文试验研究论文
摘要4-6
ABSTRACT6-12
章绪论12-21

1.1 课题研究的背景及12-14

1.1 课题研究的背景12-13

1.2 课题研究的13-14

1.2 CO_2 的发展史14-15

1.2.1 CO_2 亚临界循环14-15

1.2.2 CO_2 跨临界循环15

1.3 国内外 CO_2 热泵技术的研究现状15-18

1.3.1 国外的研究现状15-17

1.3.2 国内的研究现状17-18

1.4 CO_2 热泵热水器存在的问题和解决方法18-19

1.5 本课题研究的内容和方法19-21

1.5.1 本课题的研究内容19-20

1.5.2 本课题的研究方法20-21

章跨临界 CO_2热泵系统的热力学分析21-29

2.1 跨临界 CO_2 热泵循环的特点21-22

2.2 影响跨临界 CO_2 热泵系统性能的因素22-28

2.1 蒸发温度tev 对热泵系统的影响22

2.2 气体冷却器制冷剂侧出口温度tgas-out 对热泵系统的影响22-24

2.3 吸气过热度?t′对热泵系统的影响24

2.4 压缩机效率ηi 对热泵系统的影响24-25

2.5 系统高压侧压力 Pcond 对热泵系统的影响25-28

2.3 小结28-29

章跨临界 CO_2水源热泵系统的设计及设备选型29-45

3.1 跨临界 CO_2 水源热泵系统的设计29-30

3.2 压缩机的选型30-31

3.3 换热器换热面积的计算31-38

3.1 气冷器的换热面积计算32-34

3.2 蒸发器的的换热面积计算34-36

3.3 回热器（IHE）的选择36-38

3.4 膨胀阀的选型38-39

3.5 高压侧安全阀的选型39

3.6 变送器的选型39-42

3.7 软化水设备的选型42-43

3.8 恒温箱的选型43

3.9 其他设备的选型43-44

3.10 小结44-45

章跨临界 CO_2水源热泵系统的安装与调试45-55

4.1 跨临界 CO_2 水源热泵系统45-52

1.1 制冷循环系统45-47

1.2 水循环系统47-48

1.3 数据测量系统48-50

1.4 数据采集系统50-52

1.5 电力控制系统52

4.2 试验前的准备工作52-54
4.

2.1 跨临界 CO_2 热泵系统的气密性试验53

2.2 跨临界 CO_2 热泵系统的抽真空53-54

4.3 试验研究的方法和54

4.4 小结54-55

第五章跨临界 CO_2热泵系统的试验结果与分析55-70

5.1 蒸发温度t_(ev) 对热泵系统性能的影响55-57

5.论文片段—上一页12跨临界CO_2论文,热泵系统论文,变工况论文,COP_H论文,试验研究论文,
2 高压侧压力 P_(cond) 对热泵系统性能的影响57-58

5.3 终止水温度t_(ter,w) 对热泵系统性能的影响58-60

5.4 换热器的差压P，制冷剂的质量流量q_(gas,r) 和压缩机排气温度t_(dis) 与高压侧压力P_(cond)、终止水温度t_(ter,w)的关系60-63