h2oco2喷射-压缩复叠式制冷系统热力性能研究

《h2oco2喷射-压缩复叠式制冷系统热力性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、H2O/CO2喷射-压缩复叠式制冷系统热力性能研究摘要：本文研究了一种两级喷射-压缩复叠式制冷系统，该系统包含一个利用低品位热源作驱动的喷射式制冷系统（高温级）和一个电驱动的压缩式制冷系统（低温级），制冷剂分别为H2O（高温级）和CO2（低温级）。对该系统进行仿真模拟，得出了中间换热器的最佳温度，分析了系统COP与高温级冷凝温度和低温级蒸发温度间的关系，并在一定的设计工况下，将该系统和CO2单级压缩式系统及NH3/CO2压缩复叠式系统进行对比，发现该系统的COP相较于后两个系统分别最大能提高105%和61

2、%，所需的净功相较于后两个系统最大能降低51%和41%。关键词：复叠式制冷系统；喷射式制冷系统；H2O/CO2；制冷系数EvaluationofThermalPerformanceofH2O/CO2Ejector-CompressionCascadeRefrigerationSystemHUHan-Qing1ZHAOHong-Xia1WANGLei2(1.SchoolofEnergyandPowerEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061,China;2.Sch

3、oolofControlScienceandEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061,China)Abstract：Acascaderefrigerationsystem,consistingofasub-criticalCO2compressionrefrigerationsystemaslow-temperaturecircuit(LTC)andanejectorrefrigerationsystemusingH2Oashigh-temperaturecir

4、cuit(HTC),wasdeveloped.HTCwasthermallydrivenbylowgradeheatorsolarenergy.Throughsimulationandtheoreticalanalysis,theoptimalcondensingtemperatureoftheintercoolerwasdetermined.ThisstudyalsoanalyzedtherelationshipbetweenCOPandbothTe(LTC)andTc(HTC),andalsocomp

5、aredthesystemCOPwithothertwodifferentsystems-singlestageCO2compressionrefrigerationsystemandNH3/CO2cascaderefrigerationsystem.TheresultsshowedthatCOPoftheH2O/CO2systemincreasesby105%and61%overthelattertwosystemsrespectivelyandthenetworkrequired51%and41%lo

6、werthanthelattertwosystemsrespectively.Keywords：Cascaderefrigerationsystem;Ejectorrefrigerationsystem;H2O/CO2;COP0前言近些年，能源的需求量逐渐增加，然而较低的利用率和有限的数量导致主要能源日趋紧缺，因此节能和新能源的利用成为倍受关注的焦点。喷射式制冷循环作为一种利用热能驱动的制冷循环，其驱动热能可以来自于太阳能，地热，汽车余热等低品位热源，相较于其他的传统制冷方式，喷射式制冷既节省了能源利用成

7、本、降低了能源损耗，也提高了能源的利用率，有着低成本高可靠的优势[1]。喷射式制冷在节约能源的同时还能避免部分有害制冷剂的使用，减少了对环境的破坏。传统制冷系统中，压缩式制冷系统是最为广泛使用的制冷方式之一。考虑到喷射式制冷系统制冷效率较低，可以将喷射式制冷系统和压缩式制冷系统结合在一起形成两级复叠式制冷系统，从而提高系统的性能，同时获得更低的制冷温度。基金项目：山东大学基本科研业务费专项资金资助(2014JC022)两级复叠式系统中的两个制冷循环通常采用两种不同的制冷剂，由于CFCs与HCFCs等人工制

8、冷剂作为臭氧层空洞的主要破坏物已经被逐渐禁止使用，所以目前的研究中通常会利用绿色高效的制冷剂替代CFCs与HCFCs。CO2是一种纯天然的制冷剂，常用于复叠式制冷系统低温级。它有着良好的特性：自然界中普遍存在，安全，稳定，无毒，不可燃，GWP为1，ODP为0，同时它蒸发潜热大，单位容积制冷量高，泄漏也不会产生较大污染。在实际的应用过程中，对润滑油等没有特别的要求，其较好的传热和流动特性也会使得压缩式制冷系统结构更加紧凑。CO2