复叠式热泵理论分析和高温段实验的研究

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3、低的冷凝温度限制了热泵的应用范围，因此热泵的高温化是热泵发展的新方向。高温热泵的研究主要有2个方向：高温工质的研究和热泵装置的研究，已有学者对高温工质进行了一定的研究，并取得了不错的实际效果，少数工质已实现商业化，本文从另一方面复叠式热泵装置进行研究，以R22为低温工质，R123为高温工质，以理论循环为基础，分析了2种闭式结构和2种半开式结构复叠式热泵，闭式结构系统稳定、受环境影响小，但是存在能量利用率低的缺陷，半开式结构使热泵的能量利用率达到了100％，另一方面第二冷凝器的加入使热泵的COP有了提高，因此具有第二冷凝器的半开式装置在模拟条件下具有最好的性能，整体COP为2．3左右

4、，SMER为2．2kg／(kW·h)，能量利用率为100％，对以后的复叠式热泵的理论研究提供了参考。鉴于以R22为工质的热泵研究己成熟并广泛使用，因此本文实验部分主要对以R123为工质高温段进行相关的研究。通过电加热进浙江工业大学硕士学位论文风到一定温度与工质进行换热来模拟复叠式热泵的蒸发冷凝器的效果功能。实验通过改变风量、节流阀开度、旁通阀开度以及电加热的温度，得到不同条件下的蒸发温度、冷凝温度、工质流量、压缩机电流。进而得到热泵的COP，对所得的数据与理论值比较分析产生偏差的原因。在整个实验范围内系统所能达到的的最大COP值为5．78，而在相同条件下的理论循环所得的COP为7．

5、73，实际值达到理论值的75％，相对来说是比较理想的结果，但是在其他条件下，实际的COP只有理论的40％一70％，有进～步提高的空间。在蒸发温度为45"C,--．60。C区间内，冷凝温度为70。C一-'95"C区间内，热泵的COP几乎都能维持在3以上，实验中出现的最高冷凝温度为95℃，达到了本文实验的基本目的。而实际应用中的热泵，工质温度的提升一般都在50℃以上，而实验热泵在己有的数据中可以知道当温度提升超过50℃时，热泵的COP只能维持在2左右，距离实际应用还存在一定的差距。通过理论分析和实验研究基本完成了课题的相关目标，为以后的进一步研究提供了基础。关键词：复叠式热泵，高温热泵

6、，理论循环，R123浙江工业大学硕士学位论文THETHEORETICALANALYgig0FCASCADEHEATPUMPANDEXPERIMENTALSTUDYOFHIGHTEMPERATURESECTIONABSTRACTPeopleawareoftheimportanceofenergysavingasenergycrisisisgrimmer．Thispaperanalysistheperformanceparametersofhighefficientheatpumpwithgoodprospectsfromtheorytopractice．Normaltemperatu

7、reheatpumpsareusedinmanyfieldssuchasheatsupply,dehumidificationdrying，evaporationandconcentrationandwasteheatrecovery,butlowtemperaturelimitstherangeofapplying，SOhi曲temperatureheatpumpisanewtrend．Therearetwodirectionsstudyingonhightempe