二氧化碳熱泵熱水器裝置的設(shè)計(jì)及性能指標(biāo)
二氧化碳用于熱泵熱水器的裝置時(shí),需采用跨界循環(huán),這是其區(qū)別其他常規(guī)熱泵工質(zhì)的主要特點(diǎn)。下面,太陽能熱水器廠家-上海鎂雙蓮小編為您講講使用跨界循環(huán)的二氧化碳 熱泵熱水器的設(shè)計(jì)及性能指標(biāo):
1、采用跨臨界循環(huán):
二氧化碳熱泵熱水器采用跨臨界循環(huán)時(shí),工質(zhì)在壓縮機(jī)出口到節(jié)流膨脹部件入口處(即工質(zhì)與待加熱水的換熱段)有很大的溫度降,有利于一次交冷水加熱為溫度較高的熱水,且在工質(zhì)和水的傳熱過程中二者的溫度變化實(shí)現(xiàn)較好匹配。此外,二氧化碳的溫降幅度可通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)排氣壓力而變化,易于控制冷水的升溫幅度和熱水出口溫度。
2、絕熱指數(shù)較大:
二氧化碳絕熱指數(shù)較大(為1.30),易導(dǎo)致較高的壓縮機(jī)排氣溫度,但也可利用這一點(diǎn)制取較高溫度的熱水。
3、工作壓力高
二氧化碳用作熱泵熱水器裝置工質(zhì)時(shí),其工作壓力通常較高(蒸發(fā)壓力約為3-4MPa,冷凝壓力約為8-11MPa),在壓縮機(jī)出口處的比體積較小,使壓縮機(jī)輸送單位容積氣體可獲得很大的制熱量(蒸發(fā)溫度0℃、熱水溫度60℃、壓縮機(jī)效率為0.6時(shí),單位容積二氧化碳的制熱量約為R22的6倍,約為R134Ar 10倍),有利于減小部件與管道尺寸及裝置體積,但也增加了對裝置材料及其設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)要求。
4、換熱強(qiáng)度高:
二氧化碳的熱導(dǎo)率高,動(dòng)力黏度小,表面張力小,其在換熱器中較低流速下即可為紊流狀態(tài),有利于獲得高的換熱系數(shù)。
5、壓縮機(jī)效率高:
二氧化碳的分子量較小,飽和蒸氣的比熱容較大,壓比(壓縮機(jī)排氣壓力與進(jìn)氣壓力之比)利時(shí)較小(通常在2.0-4.0之間),壓縮機(jī)內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)的壓力損失較小,壓縮機(jī)余隙容積的再膨脹損失也較小,壓縮機(jī)易于獲得較高的效率。
6、流動(dòng)相對壓力損失小:
二氧化碳的飽和蒸氣壓曲線的斜率較大(縱坐標(biāo)為飽和壓力,橫坐標(biāo)為飽和溫度,單位溫度變化對應(yīng)的壓力變化較大),因而在蒸發(fā)器中,當(dāng)要求工質(zhì)在蒸發(fā)器進(jìn)出口溫差一定時(shí),二氧化碳可允許有較大的壓差。
7、節(jié)流損失較大:
二氧化碳的飽和液比熱容較大,節(jié)流損失也較大。
8、性質(zhì)穩(wěn)定:
化學(xué)穩(wěn)定性好,與潤滑油不反應(yīng),對裝置材料無腐蝕。
9、價(jià)格低
容易獲取,來源廣泛,價(jià)格低廉。
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