袁 磊，余南阳

（西南交通大学机械工程学院，成都 610031）

低温环境下CO2空气源热泵系统模型及实验研究

袁 磊，余南阳

（西南交通大学机械工程学院，成都 610031）

主要研究了在低温环境下利用CO2空气源热泵进行采暖的可行性。建立了一个静态的CO2空气源热泵的数学模型，并且充分考虑了各组成部件（空气冷却器、蒸发器、压缩机和膨胀阀）的热交换特性。为了验证模型，对一套CO2热泵采暖系统进行了现场测试。通过模拟和实验的对比，分析了进水温度和室外温度对系统特性的影响，然后还分析了引入回热器对系统效率提升的影响。通过上述的分析，在室外温度为－20℃时，系统的COPh可以达到2.25，在低温环境下使用CO2热泵进行采暖是可行的；引入回热器使系统效率提升5%左右。

CO2；热泵；低温；采暖；回热器

气候变化已经成为全球关注的热点问题，解决环境变化的关键是减少温室气体的排放，所以驱使运输、能源企业、农业、制造业等开发新的技术来减少温室气体的排放。空调制冷领域也不例外［1］。现有的制冷系统采用的制冷剂都为温室气体，如：R134a，它的GWP高达1 300［2］。即使现有的制冷系统已经加入了一些安全措施，但是在维修或者报废后，由于泄露和操作不当造成温室气体进入大气，对气候造成一定的影响。近年来CO2作为自然工质备受关注，由于其无毒、无腐蚀性、不易燃烧，对臭氧层没有影响，而且价格便宜容易得到。特别是在热泵系统中相对于其他制冷剂，CO2具有相当大的优势。CO2有2个主要的参数值的关注，一是它的临界温度低；……