新型两级压缩热泵中高温工况循环性能分析.pdf

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1、FLUIDIllACHINERYVo1．42，No．12，2014文章编号：1005—0329(2014)12—0068—05新型两级压缩热泵中高温工况循环性能分析邱金友，张华(上海理工大学制冷与低温工程研究所，上海200093)摘要：中高温热泵系统中在工业领域有广泛的应用，但其排气温度偏高。本文从降低压缩机排气温度角度，设计一种双级压缩新型热泵系统。系统由高低级压缩机、分凝器、两个节流机构等组成。以循环性能较好的两种工质R134a和R152a为系统循环工质，理论分析结果表明：在中高温工况下，新系统工质R152a循环性能系数COP优于R134a，在相同工况下工质R152a循环性能C

2、OP比R134a高7％～8％；高温级压缩机排气温度均随中间压比的升高而降低；排气温度与传统单级压缩系统相比有3—12~C的降幅。关键词：两级压缩；热泵；中高温；理论分析中图分类号：TH3文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．12．015TheoreticalAnalysisofTwo-stageHighTemperatureHeatPumpingSystemwithMixtureRefrigerantQIUJin—you，ZHANGHua(InstituteofRefrigerationandCryogenicEngineering，Un

3、iversityofShanghaiforScienceandTechno[o~，Shanghai200093，China)Abstract：Moderatelyhightemperatureheatpumpsystemhasbeenwidelyusedinindustry，buthighcompressordischargetemperatureisaproblem．Thispaperdesignedanewkindoftwo—stagemoderatelyhightemperatureheatpumpsystem，whichcon—sistsoftwocompressors，t

4、wocondensers，twothrottlesete．HFCsrefrigerantR134aandR152aareusedasworkingfluids．Thethe—oretiealanalysisshowedthat．thecoeficientperformanceofR152aincreases7％一8％thanthatofR134aatstudyingintermedi—atepressureratioinmoderatelyhightemperatureheatpumpsituation；thecompressordischargetemperaturedeclin

5、eswiththein—termediatepressureratioincreases：thedischargetemperatureofnewsystemdecreases3~C～12℃comparingtotheone—stagecon—pressionsystem．Keywords：two—stagecompression；heatpump；moderatelyhightemperature；theoreticalanalysis1前言通单级压缩式热泵的工作温差即冷凝温度与蒸发温度之差一般为40～50~Cl1。中高温热泵系统近几年来，为满足地热、太阳能和工业余热等随蒸发温度

6、下降和冷凝温度的上升，循环性能越低品位热能有效利用和洁净供热的需求，热泵的来越差，制热系数减小，排气温度升高¨。热泵研究特别是中高温热泵的研究引起了研究学者的热水器系统随低温热源温度的降低，系统循环制高度重视¨。热泵技术在发达国家应用相当热系数迅速降低，严重制约了热泵在大温差升温普遍，如在热水器方面，热泵的使用比例高达方面的应用。70％l123。高温热泵技术在我国建筑环境改善、生在中高温热泵类型的选择上，自动复叠热产工艺等领域都有广泛的应用_1HJ。技术发展泵有它独有的优势：在相同的压比和更低的环的成熟性方面，与空调及中低温热泵相比，中高温境温度下，能得到满足要求的高温热水，避免热

7、泵技术是一项新兴的、发展中的应用技术。普了当冬季环境温度较低时，需用电辅助加热的收稿日期：2014—04—21修稿日期：2014—05—28基金项目：上海市重点学科建设项目($30503)；上海市研究生创新基金项目(JWCXSL1401)2014年第42卷第12期流体机械69不安全隐患和能量的浪费，可产生较大的工作温差，扩大单级热泵的适用范围J，与传统复叠式热泵相比，具有结构简单，成本大大降低，性能价格比高的优点，在低温余热回收、工艺生产和生活的供热具有广阔的应用前景