什么是二氧化碳热泵(CO2热泵)?

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无纺布手提袋设计1.CO2热泵定义:
CO2热泵即采⽤CO2作为制冷剂的热泵系统,由于CO2的冷媒代号为R-744,所以CO2热泵也称R744热泵。
小功率电磁炉玻璃毛细管2.CO2热泵⼯作原理:
CO2热泵与普通热泵的⼯作原理基本⼀样,在设定的时间内,当储热⽔箱的⽔温低于温度控制器设定值时,热泵、风机及循环⽔泵⾃动开启,风机将空⽓吸⼊蒸发器,蒸发器内的热媒吸收空⽓中的热能后,经热泵(压缩机)加压后产⽣⾼温,再通过热交换器将热量释放给⽔使⽔温升⾼,热媒降温后经节流阀流回蒸发器,如此反复进⾏吸热和放热,直到被加热⽔的⽔温达到设定温度时,热泵和风扇停⽌⼯作。
3.CO2热泵优势:
1)CO2单位容积制冷量是其他制冷剂的数倍,其优良的流动和传热特性,可显著减⼩压缩机与系统的尺⼨,使整个系统⾮常紧凑;
2)CO2冷媒,对臭氧层的破坏⼏乎⽆破坏作⽤,GWP也低;
3)⾼热效率的CO2冷媒配合夜间离峰电费将⼤⼤降低操作成本;
4)良好的性和化学稳定性,CO2安全⽆毒,不可燃,适应各种润滑油及常⽤机械零部件材料,即便在⾼温下也不分解产⽣有害⽓体;
5)具有与制冷循环和设备相适应的热⼒学性质,CO2的蒸发潜热较⼤;
6)与常规制冷剂相⽐,CO2跨临界循环的压缩⽐较⼩,约为2.5~3.0,可以提⾼压缩机的运⾏效率,从⽽提⾼系统的性能系数。
7)采⽤CO2排⽓温度较⾼,可以得到更⾼温度的热⽔,55~90℃范围内可调;CO2热泵可在-20℃⼯作,即使在严寒环境也可供应90℃热⽔。
8)CO2在地球上是取之不尽、⽤之不竭的⾃然物质,作为⼀种天然冷媒⼯质,凭借其环保、⽆毒以及优良的跨临界循环等特点,被看作是氟氯碳化物冷媒的最佳替代物。
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4.与普通热泵的区别:
CO2热泵采⽤CO2作为制冷剂,普通热泵⼀般⽤环保冷媒作为制冷剂,两者的⼯作原理基本是⼀样的,都属于蒸汽压缩式,但也稍有不同,CO2热泵属于超临界循环,即在冷凝器端,CO2是不会被冷凝成液体的,⽽氟利昂冷媒在冷凝器端是被冷凝成液体再节流的。
5.CO2热泵的发展局限:
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CO2作为制冷剂的主要缺点是其具有较低的临界温度(31.1℃)和较⾼的临界压⼒(7.37MPa)。特别是后者,若采⽤跨临界循环,CO2制冷系统的⼯作压⼒最⾼可达10 MPa,这对系统的材料强度、密封和管道连接等⽅⾯的要求更苛刻,⽆疑,其⽣产成本也是其他空⽓源热泵机组的好⼏倍。
CO2热泵系统能否安全可靠的运⾏,与其基本材料的选择,以及零件、仪表等承压能⼒是否⾜够强等也都有着莫⼤的关联。⼀般的配件和材料承受不了CO2热泵的压⼒要求,⽽在国内相关零部件的研发⽐较滞后。可见,CO2热泵压缩机和零部件的问题还需全⽅⾯的研发跟进。

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