R125/R290及R125/R600a热泵工质适用温区探究

循环温升保持45℃,热源进口温度范围为10—45℃的热泵工况下,建立了基于控制换热器窄点温差的热泵循环模型,对小温度滑移混合工质R125/R290(质量配比25/75)及大温度滑移工质R125/R600a(质量配比10/90)的热泵循环性能分别进行了分析研究。发现R125/R290制热循环性能系数COPh随名义蒸发温度的升高而提高,而对于R125/R600a,COPh却变化平缓。同时两种混合工质的排气温度和冷凝压力均在系统安全运行范围之内。结果表明:对于小温度滑移工质R125/R290更适合于低温热源工况,大温度滑移工质R125/R600a则更适用于高温热源工况。

R125/R290混合工质热泵制冷剂变流量特性研究

对混合工质R125/R290(25/75,质量配比)热泵变制冷剂流量特性进行了实验研究,并以55℃热汇出口温度为例,与被替代工质R134a和R22进行了对比分析。研究结果表明:随着制冷剂流量增大,排气温度线性下降,单位质量制热量则先上升后下降,系统COP随着制冷剂流量的增加表现为先线性增加后缓慢下降的趋势;在混合工质流量为1.12kg/min时,系统出现最大COP值3.040;系统火用效率则随着制冷剂质量流量的增大而增大。整个实验工况范围内,传热温差窄点一直保持在换热器中间部位。实验结果表明,在实验工况范围内,R125/R290(25/75)有望成为R134a及R22的替代工质。

基于传热和压降耦合的混合工质冷凝器结构优化

基于传热和压降的耦合作用,针对R744/R290(20/80)和R125/R290(25/75)混合工质逆流换热冷凝器建立基于熵产最小化的管长优化数学模型,并结合Cavallini凝换热性能评价指标PEI(performance evaluation index)和温度惩罚因子TTP(total temperature penalization),得到了混合工质PEI与传热系数α之间的函数关系,具体分析了管径、冷凝温度和被动压降对管长优化结果的影响。研究表明,制冷剂饱和温度降为制冷剂与壁面之间传热驱动温差的0.6倍,高压工质R744/R290(20/80)(临界温度低的工质)的PEI值更小,冷凝换热性能更优,同时小管径的冷凝器最优管长更小,且最优管长随随着冷凝温度的增大而增大,随着被动压降的增加而减小。