發(fā)布時(shí)間：2021-11-28 16:04

　　能源危機(jī)和環(huán)境問題促使我國(guó)推進(jìn)冷熱能源供應(yīng)方法改革,其中并行跨臨界CO₂制冷與熱泵系統(tǒng)是近年間新興的一種高性能解決方案。本文基于GT-Suite仿真平臺(tái),通過模擬和實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證了跨臨界CO₂并行系統(tǒng)在冷熱綜合供應(yīng)條件下的穩(wěn)態(tài)性能與變工況條件下的實(shí)時(shí)優(yōu)化方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)工況下隨著中間溫度的上升,輔循環(huán)性能系數(shù)（COP）提升56.7%,主循環(huán)COP降低14.6%,系統(tǒng)整體COP表現(xiàn)出先上升再下降的趨勢(shì)且存在一個(gè)最優(yōu)值。通過極值搜索控制方法,在沒有模型預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)標(biāo)定的情況下即可完成系統(tǒng)內(nèi)最優(yōu)排氣壓力及最優(yōu)中間溫度的實(shí)時(shí)優(yōu)化控制任務(wù)。 

【文章來源】：制冷技術(shù). 2020,40(02)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

并行跨臨界CO2循環(huán)系統(tǒng)原理

作為跨臨界CO2系統(tǒng)的一種形式改造方法，并行系統(tǒng)中主循環(huán)與過冷循環(huán)的排氣壓力一定會(huì)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)主要參數(shù)及整體性能產(chǎn)生顯著影響，如圖2所示。由圖2可知，當(dāng)輔循環(huán)排氣壓力越高以及主循環(huán)排氣壓力越高時(shí)，則系統(tǒng)中間溫度越低。這是因?yàn)檩o循環(huán)壓力越高則對(duì)應(yīng)著更大的制冷/制熱量，而主循環(huán)的排氣壓力越高則壓縮機(jī)實(shí)際流量越低，因此均導(dǎo)致中間溫度下降�？紤]到主循環(huán)氣體冷卻器后的制冷劑繼續(xù)冷卻過程在超臨界區(qū)完成，因此壓力對(duì)過冷程度的影響十分劇烈。主循環(huán)排氣壓力與輔循環(huán)排氣壓力均對(duì)整體系統(tǒng)的性能系數(shù)（Coefficient of Performance,COP）影響較大，但影響規(guī)律并不單調(diào)。輔循環(huán)的壓縮機(jī)頻率對(duì)于過冷程度的影響也比較顯著，頻率越高，過冷程度越大。輔循環(huán)壓縮機(jī)頻率、容量、過冷程度和中間溫度等對(duì)于整體系統(tǒng)的COP影響規(guī)律并不明確，具有十分復(fù)雜的機(jī)制，不利于通過預(yù)設(shè)最優(yōu)值計(jì)算準(zhǔn)則式的方式進(jìn)行調(diào)控。

隨著中間溫度的上升，輔循環(huán)由于變頻降速，其功耗與制熱量均下降，但由于蒸發(fā)壓力的提升，輔循環(huán)COP明顯上升，如圖4所示。同時(shí)，隨著中間溫度和蒸發(fā)溫度的上升，主循環(huán)自身的制熱量稍有上升，但功耗也輕微上升，基本保持不變，因此制熱COP會(huì)出現(xiàn)明顯下降。此外，隨著中間溫度的上升，系統(tǒng)整體的制熱量減小，總功耗減小，但系統(tǒng)整體COP的先升后降，證實(shí)了系統(tǒng)中存在最優(yōu)中間溫度。除系統(tǒng)整體COP之外，可以看出雙環(huán)并行系統(tǒng)中，隨著中間溫度的不斷上升，主循環(huán)的COP不斷下降，輔循環(huán)的COP不斷上升，符合初始的理論分析。


本文編號(hào)：3524723