二氧化碳/丙烷用于热泵系统循环性能分析

在热泵热水器名义工况条件下,对二氧化碳(R744)/丙烷(R290)自然混合工质与四种常见的热泵工质R22、R134a、R410A和R407C的亚临界循环性能进行了分析对比。结果表明:R744/R290的最优质量配比为21/79,系统的制热循环性能系数(COPh)比R22系统提高了10.46%、比R134a系统提高了22.67%、比R410A系统提高了11.93%、比R407C系统提高了9.52%;在10%~35%、0%~35%、10%~35%和10%~35%的R744质量配比内,R744/R290可分别实现对四种常见热泵工质的替代;在最优质量配比下,R744/R290系统的冷凝压力低于R410A系统,压比仅为3.271,排气温度为80.9℃。     

非共沸工质双压冷凝热泵热水器性能研究

提出一种双压冷凝梯级加热热泵热水器（DPS）系统新构型,采用碳氢非共沸工质作为制冷剂,可实现热水的连续梯级低损加热,采用黄金分割法对系统热力性能进行优化。结果表明,非共沸工质的DPS系统的热力学性能优于纯质的DPS系统和单级热泵系统,双压冷凝系统在最优中间水温时取得最大COP。名义工况下,采用R600/R601a(40/60)的DPS系统COP高达5.17,相对采用纯质的DPS系统和单级系统分别提高9.45%和14.25%。采用温度滑移合理的非共沸工质可显著减少损,改善冷凝器的热匹配特性,系统效率最高提升11.70%,名义工况下推荐R600/R601a(40/60)作为工质对。     

二氧化碳/二甲醚混合工质热泵系统循环性能分析

在相同的工况条件下,对二氧化碳(R744)/二甲醚(RE170)混合工质与四种常见的热泵工质R22、R134a、R410A和R407C的亚临界循环性能进行了分析计算。结果发现,在R744/RE170质量配比为30/70下,系统的制热循环性能系数最大,其值为4.922,分别比R22、R134a、R410A和R407C系统提高了17.53%、30.52%、19.09%和16.52%;此时,系统的冷凝压力为2.276MPa仅高于R134a系统,压缩机压比为3.708,压缩机出口工质排气温度为92.6℃。     

地热驱动非共沸工质有机闪蒸循环的热性能分析

非共沸工质具有变温相变特性,可有效改善有机闪蒸循环系统与冷源温度匹配差的问题,进而提高系统的循环性能。文章构建了有机闪蒸循环系统模型,其中,循环工质为R245fa/R601a混合物,热源温度为150℃。文章以净输出功率作为目标函数对有机闪蒸循环系统进行优化,研究了R245fa/R601a混合物的组分变化对有机闪蒸循环系统的闪蒸压力、质量流量、净输出功率和热效率的影响,并比较了以非共沸工质与纯工质作为循环工质时,有机闪蒸循环系统的净输出功率。模拟结果表明:当R245fa/R601a混合物的摩尔组分为3∶7时,有机闪蒸循环系统的净输出功率最大,为25.21 kW,与纯工质R245fa和R601a作为循环工质的有机闪蒸循环系统相比,分别增大了4.39%和5.66%,但以非共沸工质作为循环工质的有机闪蒸循环系统的热效率并不一定大于以纯工质作为循环工质;当R601a的摩尔组分为0～0.6时,以非共沸工质作为循环工质的有机闪蒸循环系统的热效率大于以纯工质作为循环工质;当R601a的摩尔组分为0.7～1时,以R245fa作为循环工质的有机闪蒸循环系统的热效率大于以非共沸工质作为循环工质。     

R744/R600a热泵热水器系统性能实验研究

为了研究环保混合制冷剂R744/R600a应用于热泵系统的可行性,在直热式水源热泵系统实验台上对R744充注质量分数在3%～11%的五种工况进行了实验研究。实验结果表明:R744充注质量分数的变化对热泵系统的COP_h、制热量和排气温度等性能参数均产生显著的影响;在热泵名义工况下,混合工质的最优R744充注质量分数为7%,其对应的系统COP_h和制热量相比R600a系统均明显提高,而其排气温度则明显降低。     

非共沸工质用于太阳能低温朗肯循环的理论研究

提出了以R245fa/R152a为组元的按不同质量比例组成的Ca、Cb和Cc这3种典型的非共沸混合工质,在设定工况下对其应用于太阳能低温朗肯循环的性能进行了理论研究.针对非共沸混合工质相变时存在温度滑移,在系统中引入了内部换热器(IHE).分析结果表明:使用混合工质可拓展太阳能低温朗肯循环工质选择范围;非共沸混合等熵工质在设定工况下的循环效率并非最高,但具有最小的膨胀比;非共沸混合工质应用于太阳能低温朗肯循环系统时,同时引入内部换热器和适当的过热度将使循环效率得到明显提高.     

采用混合自然工质的自复叠制冷系统热力性质分析

对R744／R290、R744／R600a混合自然工质的热力性质进行分析比较,并将它们用于自复叠制冷循环,对系统的循环特性进行分析。经过计算,得出了两种混合工质制冷性质的不同点及环境温度、制冷温度、混合工质中R744浓度对系统性能的影响。为今后R744／R290、R744／R600a的实验研究和实际应用提供了理论依据,减少了实验的工作量。     

槽式太阳能非共沸混合工质系统综合评价

针对中低温槽式太阳能定温热源,采用低沸点的二元非共沸混合有机工质作为动力循环进行发电。在满足热物性、安全及经济性的要求下,将R245fa与R152a组成8种不同质量配比的混合干工质,根据热力学定律,建立亚临界热力系统数学模型。并采用窄点温差分析法,分别从热效率、效率、膨胀比、环境代价等多角度对比分析循环特性。结合多方面因素,利用层次分析法构建多指标能效综合评价模型。经过模拟计算,结果表明:工质R245fa/R152a(0.68/0.32)作为本系统的动力循环的综合性能表现较优。     

一种适用于逆向布莱顿制冷循环的多元非共沸混合工质

针对采用空气作工质的逆向布莱顿循环在空调温区效率较低的缺点，文章提出了将非共沸混合工质应用于逆向布莱顿循环这一新的解决思路。基于循环的热力学分析和从热力学角度选择的工质，采用RKS方程对多元非共沸混合工质进行了模拟计算，详细讨论了工质成分对系统性能的影响，并在自己搭建的实验台上进行了验证。结果表明，由R290、R152a、R600a组成的混合物具有较大的单位质量制冷量、单位质量输出功和COP值，是逆向布莱顿循环较理想的工质。     

低品位热驱动的混合工质喷射制冷循环研究

提出一种低品位热驱动的混合工质喷射制冷循环,将沸点相差较大的非共沸混合工质引入喷射制冷循环,采用两级分凝分离降低该新循环压比,实现在喷射制冷循环中获得较低的制冷温度和较高制冷效率。建立组成循环各部件热力学数学模型,在系统稳定运行的条件下,分析喷射器压比、冷凝温度和混合工质组分配比对新循环工作性能的影响。研究表明:采用混合工质R600/R290的喷射制冷循环可获得低于-20℃的制冷温度。