CO2热泵系统最佳充注量的实验研究与模型验证

摘要

为确定CO2热泵热水器的最佳充注量以及充注量对热泵系统性能的影响,建立了带有回热器的CO2热泵热水器实验装置系统,采用直径为1.1 mm,长度分别为0.5、1.0和1.5 m的毛细管进行最佳充注量实验研究,同时建立了毛细管长度计算模型并进行验证。结果表明:在同一管径、不同长度的毛细管下,制热性能系数(COP)随充注量的增多呈先上升后下降的趋势,其中会出现一个最佳值,长度为0.5、1.0和1.5 m的毛细管对应最佳充注量为220、260和305 g;在最佳充注量点,当毛细管长度为1 m时,系统COP达到最大,比0.5 m毛细管提高2.7%,比1.5 m毛细管提高5.3%;同一管径、不同长度的毛细管,在最佳充注量时改变毛细管的长度,蒸发温度变化小于0.5℃,吸气过热度变化小于0.6℃,两者改变均较小;模型计算的相对误差绝对值在4%内,即当毛细管管径小于1.1 mm时,按均向流来构建模型的假设条件成立。