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高校化学工程学报2024年第04期:R32/R134a自复叠热泵变组分浓度实验分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:司成功1;2;3;郭健翔1;2;3;孙晋飞1;2;3;贺龙彬1;2;3;王俊鸿1;2;3;刘占杰4

单位:青岛理工大学 环境与市政工程学院, 山东 青岛 266525;青岛理工大学 山东省余热利用及节能装备技术重点实验室, 山东 青岛 266525;青岛理工大学 青岛市新能源与节能技术重点实验室, 山东 青岛 266525;海尔生物医疗股份有限公司, 山东 青岛 266000

摘要:为缓解热泵大温度跨度运行时容积制热量衰减严重的问题,提出一种新型变组分浓度调控自复叠热泵实验装置,采用非共沸混合制冷剂R32/R134a为工作介质,通过动态监测系统组分浓度分布、制热量、性能系数(COP)等关键性能参数,探究混合工质浓度变化对自复叠热泵循环性能的影响规律。结果表明:冷凝器出水温度或第一级节流阀开度增加,主路低沸点组分质量分数降低2.5%~8.1%。而随着充注量增加,主路低沸点组分质量分数逐渐增加,排气温度逐渐降低;当充注量增至2.8 kg,出水温度为65 ℃时,COP达2.22,压缩机排气温度仅为80 ℃。当低沸点组分质量分数从0.3增加至0.5,排气温度最高可降低25.4%。与单级蒸气压缩系统(SVC)相比,自复叠热泵系统排气温度降低31.2%,以上自复叠热泵组分浓度分布及性能变化规律表明该热泵系统在大温度跨度时具有较明显的性能优势,对于系统长期稳定运行以及节能效应具有显著作用。

关键词:自复叠热泵;非共沸工质;变组分浓度;实验研究

基金资助:国家重点研发计划(2020YFD1100302);山东省自然科学基金(ZR2020ME169);山东省重点研发计划(2022CXPT051);山东省重点研发计划软科学项目(2022RZB07055);山东省自然科学基金青年项目(ZR2022QB046)。