论文部分内容阅读
臭氧层破坏和温室效应已经成为了全球性的环境问题,并且仍然在不停的加剧,人工合成制冷剂的大量使用和排放是造成这一现状的根本原因之一,寻求可替代的环保制冷剂迫在眉睫。从当前的形势来看,自然工质的广泛使用是完成传统制冷剂替代的关键。在自然工质中,二氧化碳因其环保、安全、无毒、价格低廉以及极佳的热力性质而被重新提到了一定的高度,成为了人们关注的重点;但运行压力较高,系统效率偏低等缺点也限制了其快速的推广使用,如何降低系统的运行压力,提高系统效率是当前二氧化碳制冷剂的研究重点。本课题主要以R744与R32组成的混合制冷剂为研究对象,发挥各自的优势,以期提高二氧化碳水-水热泵系统的效率,降低系统高压压力,减小人工制冷剂的充灌量。采用理论分析和实验研究相结合的方法,以二氧化碳水-水热泵系统实验台为基础,研究R744/R32混合制冷剂在二氧化碳水-水热泵系统实验中的应用性能。通过建立热泵系统理论循环的模型,设定计算的工况,并对不同R744/R32混合质量比下的系统运行过程进行模拟,得出不同的混合质量比对于系统运行参数的影响,与加内部换热器的二氧化碳水-水热泵系统进行比较,得出内部换热器对于热泵系统的影响。由最佳充注量实验可知,在二氧化碳水-水热泵系统中加入内部换热器后,最佳充注量减小了约11.11%,系统的最优COPc、COPh和高压压力分别提高了8.40%、0.90%和2.05%。在最优R744/R32混合质量比实验中,设定R744/R32混合质量比分别为50%、60%、70%、80%、90%、95%和100%。实验测试三种工况,即气体冷却器的进出水温度分别为20℃/45℃、20℃/55℃和40℃/45℃,则实验所得混合制冷剂中二氧化碳的最佳质量分数为0.6。（1）当混合制冷剂中二氧化碳的质量分数为0.6时,在各测试工况下,系统的COPc、COPh和η,与纯质二氧化碳相比,提高了约10%35%。（2）当混合制冷剂中二氧化碳的质量分数为0.6时,在系统中加入内部换热器,在各测试工况下,系统的COPc、COPh和η,与纯质二氧化碳相比,提高了约10%30%。（3）当混合制冷剂中二氧化碳的质量分数为0.6时,无论在系统中加入内部换热器与否,都可以得出:当气体冷却器进出口水温度为20℃/45℃,其能够很好的保持CO2制冷剂良好的“热追随”特性,与气体冷却器进出口水温度为20℃/55℃和40℃/45℃两种测试工况相比较,其性能系数提升均在10%以上。故在三种测试工况中,当气体冷却器进出水温度为20℃/45℃时,有最高的性能系数。（4）当混合制冷剂中二氧化碳的质量分数为0.6时,在系统中加入内部换热器总是有利的。