CO2跨临界热泵系统热力性能提升与经济性分析

作者：姚良; 李敏霞^*; 马一太; 刘雪涛; 王启帆; 王派

来源：化工进展, 2021, 40(05): 2422-2430.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1108

• 空气源热泵
• 二氧化碳
• 系统升级
• 热力学
• 经济
• 关联性

CO2跨临界热泵系统热力性能优化,往往其设备的初始投资成本会增加,在设备生命周期内其对总体费用的影响不明确。本文建立了常规CO2跨临界热泵系统(BASE)、CO2双级压缩热泵系统(TSCHPS)和CO2/CO2机械过冷热泵系统(MSHPS)的热力学与经济学模型,其中在经济学模型中定义了综合考虑设备初投资及运行费用的目标函数,研究了3种热泵系统在小温差风机盘管、地暖以及暖气片作为散热终端下热力性与经济性之间的关系,讨论了系统升级后的生命周期经济性变化。研究结果表明:在3种散热终端的系统名义工况下,TSCHPS、MSHPS的能效比(COP)均比BASE系统提升15%以上,但其生命周期经济性却不一定得到改善;BASE系统热力性与经济性之间相互关联,TSCHPS、MSHPS的热力性与经济性之间关联性不强;系统升级后的经济性变化与蒸发温度及供热量有关,给出了3种散热终端下不同应用范围内经济性最优系统。

• 单位
  天津大学