【摘 要】
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响应节能环保的时代要求,针对工业生产中存在大量可资利用的余热资源,以能够利用余热资源的中高温热泵系统为研究对象,对系统中的非共沸混合工质及其循环特性展开了理论和实
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响应节能环保的时代要求,针对工业生产中存在大量可资利用的余热资源,以能够利用余热资源的中高温热泵系统为研究对象,对系统中的非共沸混合工质及其循环特性展开了理论和实验研究。对非共沸混合工质相变时具有一定的温度滑移这一特性进行了理论和实验研究。恰当的组元配比可以使工质相变时温焓呈近似线性的变化,从而逼近Lorenz循环,合理匹配工质和载冷剂的传热温差,达到减少不可逆损失、提高效率的目的。针对二元工质相变时温焓的对应关系,对由R22和R142b按不同比例组成的两种非共沸混合工质W1(质量百分比:R22/R142b,0.5/0.5)和W2(质量百分比:R22/R142b,0.26/0.74)进行了理论分析和计算,从理论计算结果来看,W2的性能系数COP略好于W1,但W2在相变时温焓呈非线性变化。对这两种工质进行了多工况的对比实验研究,结果表明两种工质的COP很接近,同时,两者的热力学完善度差别也很小。所以对二元混合工质的配比应具体分析,避免因并不明显的效率提高而缩小了工质的选择范围,造成了诸如经济性等其他代价的升高。对通过理论计算筛选出的非共沸混合工质ZM1(R125/R152a/R245fa)进行了多工况的实验研究,并与工质W2在同等工况下进行了对比。结果表明,在输出温度和制热量这两个方面,两种工质都比较接近,达到了同一水平;但工质ZM1的压力水平高于W2,且COP低于W2,这可能由于过热度控制、充灌量等多方面原因造成,通过系统优化,会有所提高。总的来说,在满足用户需求这一层面上,ZM1和W2水平相当,加上其绿色环保的特性,达到了替代工质的要求,具有成为中高温热泵工质的潜质。
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