提高CO2跨临界循环效率的方法
针对CO2跨临界循环的特征,阐述了几种提高循环效率的方法,其中包括采用涡流管或者膨胀机代替膨胀阀,采用两级压缩、中间冷却技术等等.论述了涡流管代替膨胀阀提高系统效率的方法、原理,并介绍了一种适合小型制冷系统的新型气缸活塞式膨胀机.另外,还叙述了CO2跨临界循环系统采用两级压缩、中间冷却时,最佳中间压力的确定原理以及方法.
CO2跨临界循环水源热泵系统的试验研究
为研究CO2在热泵领域的应用,设计并搭建了CO2跨临界循环水源热泵系统试验台,研究系统在不同工况下运行的性能参数.试验结果表明：在水源温度为30℃,初始水温度为25℃,蒸发温度为10℃,终止水温度为60℃和65℃,蒸发器侧的水热源流量为0.6 m^3/h条件下,系统COPH随着高压侧压力的升高,呈现出先升高后降低的趋势,最大COPH为4.4,与其相对应的高压侧压力为最优高压侧压力.
CO2跨临界循环双级滚动转子压缩机的设计与分析
环境问题的突出引起人们对CO2作为制冷剂的更多关注.CO2跨临界循环需利用双级压缩技术提高循环效率,因此对核心部件双级滚动转子压缩机进行自主开发设计,分析了双级压缩机工作腔内的吸气、压缩、排气过程和结构特点;设计了一定工况下的CO2跨临界循环双级滚动转子压缩机;根据设计的结构参数进行了运动和受力分析,并以此为指导,在摩擦严重的部位进行结构特殊化处理,如在滑板端部增加密封柱,以减小摩擦和泄漏,提高压缩机效率.
CO2跨临界膨胀机循环最佳高压压力计算
CO2跨临界制冷循环存在最佳高压压力，对应着最大COP。但是，膨胀机循环的最佳高压压力与节流阀循环的最佳高压压力不同。CO2膨胀机循环的最佳高压压力主要受压缩机效率、膨胀机效率、气体冷却器出口温度以及蒸发温度等参数的影响。当压缩机和膨胀机的效率一定时，CO2节流阀循环的最佳高压压力比膨胀机循环的高。为了计算方便，对膨胀机循环的最佳高压压力进行了计算和数据回归，并给出了计算关联式。
CO2跨临界循环热泵热水器用气冷器的优化设计
在设计工况下，建立了用于CO2跨临界循环热泵热水器的套管式气冷器的稳态分布参数模型，对其结构参数进行了敏感性分析，指出了它们的合理变化范围：管内套1根管时，内管外径应至少大于8．00mm，低于10．00mm，外管内径应在11．00mm以上，13．00mm以下；管内套多根管时，3根管性能最优。优化设计结果对CO2气冷器产品的开发具有一定的指导意义。
CO_2跨临界循环和氟利昂制冷剂循环性能分析
本文以R134a、R290和CO2制冷剂为研究对象,分别对三种单、双级循环的性能进行对比。结果表明,随蒸发温度增加、压缩机效率升高和冷凝器出口温度降低,所有循环性能均提高,单级CO2循环存在最优排气压力;用膨胀机代替节流阀可以显著提高CO2跨临界循环COP;低压级压缩机的效率比高压级压缩机对系统性能影响明显。双级循环中,CO2循环最优中间压力远高于其它两种循环。本研究为高效、节能的空调和热泵产品开发提供基础资料。
CO2跨临界水-水热泵系统模拟与试验研究
主要对带节流阀的CO2跨临界水-水热泵系统建立了数学模型,对系统的制热性能进行了模拟计算,并与试验数据做了对比。主要分析了高压侧压力、冷却水和冷冻水的进口温度和流量分别对系统制热系数和制热量的影响。结果表明,模拟计算结果与试验测试值的一致性较好,从而验证了模型的可信度。模拟所得对应最大制热系数的最佳高压侧压力与实验结果存在一定的偏差。系统的制热性能系数和制热量随着冷却水进口温度的升高而降低,随冷冻水进口温度的升高而增大;而且都随着冷却水和冷冻水流量的增加呈现出升高趋势。
CO2两级压缩制冷系统在冷藏柜中的应用
将两级压缩与CO2跨临界循环技术相结合,设计了一套以小型CO2两级压缩制冷循环为制冷系统的冷藏柜。研究该CO2系统及冷藏柜在C,D2种测试工况下的性能,并与在相同条件下的CO2单级压缩试验进行比较。结果表明:对于两级压缩制冷循环,C工况下的COP高于D工况,蒸发温度则低于D工况;C、D工况下,CO2两级压缩制冷循环的COP分别比单级压缩制冷循环高11%~15%、15%~17%,排气温度分别低26~30℃、29~32℃;机组在2种工况下分别运行12h、17.5h后,负载温度降至7.2℃,运行时间分别小于标准要求的19h和24h;证明了将CO2两级压缩制冷循环系统运用于冷藏柜中可提高系统性能,为今后CO2冷藏柜的设计提供依据。
CO2跨临界循环与传统制冷循环的性能比较
为了对比CO2与常规工质在单级压缩制冷循环中的性能,运用当量温度法理论对两者进行了分析。分别比较了当量蒸发温度为0℃或当量冷凝温度为40℃时,CO2与常规工质在单级压缩制冷循环中的COP和制冷量、制热量随当量冷凝温度和当量蒸发温度的变化情况;计算了不同吸气过热度下回热循环与基本循环的制冷系数的比值。结果显示,基本的单级CO2跨临界循环的性能和制冷量、制热量低于常规制冷循环;在添加回热器后,CO2跨临界循环系统的性能得到了很大的提高。
三种单级CO2跨临界循环性能
基于CO2跨临界循环系统原理，对三种单级循环进行了性能分析。结果表明：SCV循环、SCV＋IHX循环和SCE循环都存在最优高压压力；随压缩机排气温度变化，SCV循环系统COP最小，SCE循环COP最大；随着蒸发温度的增加，三个单级循环COP均增加，SCE循环性能最优，SCV循环性能最差；随着气体冷却器出口温度的增加，三个单级循环COP均下降，SCE循环性能最优，节流阀SCV循环性能最差。与蒸发温度相比，气体冷却器出口温度对最优高压压力的影响较大。