三种高温热泵混合工质的理论研究

工程热物理学报 , 2015, 36(4): 703-708.

三种高温热泵混合工质的理论研究

周福 ^1, , 杨卫卫 ^2, , 曹兴起 ^3, , 何雅玲 ^4,

1.西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室,西安,710049

2.西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室,西安,710049

3.西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室,西安,710049

4.西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室,西安,710049

基金项目: 教育部新世纪优秀人才支持计划(No.NCET-13-0462) 中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划(No.2013CB22b304)

关键词：高温热泵系统 , 理论分析 , 混合工质 , 温度匹配特性

Theoretical Study of Three Zeotropic Mixtures for High Temperature Heat Pump

Keywords： high temperature heat pump , theoretical study , zeotropic mixtures , temperature matching characteristics

针对双热源热泵系统,理论分析了三种混合工质R245fa/R134a、R245fa/R152a和R245fa/RC270随R245fa质量分数变化时的系统热力学性能.结果表明:混合工质在特定配比时,系统热力学性能明显优于上述任一种纯工质.出口水温为80℃时,R245fa/R134a、R245fa/R152a和R245fa/RC270分别在R245fa质量分数为0.64、0.7和0.88时系统COP取得最大值,其值相应为4.74、4.68和5.15.三种混合工质中R245fa/RC270(0.88/0.12)的性能最高,与纯工质R152a相比,COP提高了约20％,产生单位质量热水的耗功降低了16.6％,并且压缩机排气温度和排气压力大幅降低.利用T-Q图分析了蒸发器和冷凝器中冷热流体间的温度匹配特性,发现采用混合工质后换热器中冷热流体的温度匹配性能明显变好,其中R245fa/RC270(0.88/0.12)温度匹配最佳.

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