高温CO_2热泵套管式气冷器的仿真与优化设计

以Petrov换热关联式为基础,建立了CO_2气冷器的数值仿真模型,并根据实验数据对模型进行了修正,并通过联立拟合的压缩机模型,分析了CO_2系统在不同工况下,排气压力、气冷器单管长度和并联管程数对其性能的影响:给定气冷器布局,最优排气压力随供水温度上升而升高;给定工况下,气冷器CO_2出口温度随着排气压力升高而降低,而热水流量和制热量都会增加;不同工况下,当排气压力低于最优压力时,管长的增加对系统COP值增大的影响非常显著;在供水温度低于70℃时,并联管程数的增加使系统的COP值增大,但高于70℃时,并联管程数多的系统COP值反而更低。

CO_2水源热泵全工况性能分析与最优过热度确定

在跨临界CO_2水源热泵实验研究的基础上,借助于神经网络拟合模型,综合分析了热泵在全工况范围内及不同控制参数下的运行特性,总结了系统的制热性能系数、制热量和过热度对热源温度、供/回水温度和电子膨胀阀开度变化的敏感度。结果表明,热源温度的影响最大,单位温度变化所引起的制热性能系数变化幅度超过0.2,制热量最大变化幅度超过4kW,过热度变化幅度超过1℃。给出了最优过热度与供/回水温度和热源温度的拟合公式,为热泵系统电子膨胀阀PID控制最优目标过热度的设定提供了参考。