回热式布雷顿热泵的生态学性能优化研究

发布时间：2021-03-06 03:39

　　鉴于工业发展与环境保护之间的矛盾愈发尖锐,对于空气源热泵的研究亦愈发受到重视。针对不可逆回热式布雷顿热泵,以制冷量与循环熵产之比（ECOP）为优化目标,进行了系统性能优化与分析。该系统的优化分析过程充分考虑了不可逆度,冷/热边换热器、回热器的有限换热效率,压缩机、膨胀机的非等熵压缩/膨胀损失以及系统热损等因素,通过理论分析与数值推导,得出了生态学性能系数最优条件下的系统运行匹配参数关系。 

【文章来源】：化工学报. 2020,71(S1)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

回热式布雷顿热泵循环图

回热式布雷顿热泵温熵图

不同换热器有效度的条件下，泵热率（R）与生态学性能系数（ECOP）的关系如图3所示。由图中可见，随着换热器有效度eH、eL、eR的下降，不仅使泵热率下降，也使相应的生态学性能下降。换热器有效度从95%到80%的过程中，每降低5%，泵热率平均降低13%，生态学性能平均下降15%。同时，两者关系呈扭叶形且存在两个极值工况，即Rmax和ECOPmax工况。这意味着对应于最大的泵热率有一个最佳生态学性能系数，对应于最大的生态学性能有一个最佳的泵热率。生态学性能系数以减少一定的泵热率为代价，使熵产率较大幅度降低，即生态学性能系数在泵热率与熵产率之间达到了一种折衷，因此，这一指标为热泵的优化设计提供了一种能更加有效利用能源的优化选择方案，通过在最佳泵热率与最佳生态学性能之间的取舍，使得循环以更经济并更环保的工况运行。所以，最佳工况点的选择应该介于Rmax和ECOPmax之间，即ECOPRmax≤ECOP≤ECOPECOPmax。2.2 不同热力学指标的比较


本文编号：3066374