采用非共沸工质机械过冷跨临界CO2热泵供暖性能分析

作者：代宝民; 张鹏; 刘圣春^*; 王铭慧; 孙悦桐; 王嘉豪; 徐田雅慧; 肖鹏

来源：制冷学报, 2021, 42(06): 51-58.

• 供暖
• 热泵
• 机械过冷
• 温度匹配
• 非共沸工质
• CO2

本文提出采用非共沸工质的机械过冷跨临界CO2热泵供暖系统,并建立系统热力学模型,与采用纯质的机械过冷跨临界CO2热泵系统进行对比。结果表明:在环境温度为-12℃、用户供回水温度为65/40℃条件下,采用大温度滑移非共沸工质R1234ze(E)/R601(60/40)时,系统COP高达2.45,相对采用纯质最高提升13.82%。采用非共沸工质可有效降低系统排气压力并获得较大过冷度,减小节流不可逆损失。使用R290/R601(70/30)时,最优排气压力可降低27.85%。非共沸工质的使用可有效改善过冷过程的温度匹配,使用R1234ze(E)/R601(60/40)时系统火用效率相对纯质最高提升14.09%。较大的温度滑移及合理的温焓曲线凹凸性是机械过冷CO2热泵系统非共沸工质选取的两个重要原则,推荐选用R1234ze(E)/R601(60/40)。

• 单位
  天津商业大学