基于窄点温差的CO_2回热式热泵系统性能分析

以油田低温余热利用为背景,分析了基本式和回热式两种CO2热泵系统输出参数,详细讨论了系统窄点位置和数量随冷凝压力的移动变化情况。结果表明,两种热泵系统均存在最优冷凝压力,回热器的加入有利于降低系统运行压力,提高系统性能系数(COP),在给定的条件下运行压力降低了4.2%,COP提高了1.7%。同时采用回热器是有条件的,在给定的外部工况条件下系统存在一个临界冷凝压力(9.33 MPa),当冷凝压力大于临界值时,回热器的加入不利于提高系统COP。当冷凝压力低于系统最优冷凝压力时,冷凝器的窄点只有1个,位于冷凝器入口;在系统处于最优冷凝压力时,冷凝器中出现2个窄点,分别在冷凝器内部和工质出口处;当冷凝压力高于系统最优冷凝压力时,冷凝器窄点又变为1个,固定在冷凝器工质侧出口处不变。回热器的窄点位于回热器低温侧出口,蒸发器的窄点位于蒸发器工质侧入口。