混合制冷剂在空气源热泵热水器系统中替代R22的可行性研究
2021-07-26王永强
彭 斌,王永强
(兰州理工大学 机电工程学院,甘肃 兰州 730050)
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空气源热泵热水器系统是一种可再生能源利用系统[1]。制冷剂的选取对空气源热泵热水器系统的设计和运行调控具有重要意义。
随着人们生活水平的提高,环境保护逐渐成为选择制冷剂的一个重要因素[2]。臭氧层零损耗、无温室效应已成为选取制冷剂时首先要考虑的因素。传统制冷剂R22的排放会破坏臭氧层,并导致温室效应,因此对新型制冷剂的研究变得极为重要。目前,对R22替代物的研究主要分为自然工质和合成工质两个方向[3]。自然工质以R290,R600a,CO2为主;合成工质以R410A,R407C,R134a为主。在环境温度较低的工况下,太阳能复合式空气源热泵热水器系统可改善空气源热泵的低温制热性能[4]。艾泽健研究了热虹吸型散热器与空气源热泵复合供热系统的各项性能,分析结果表明,当室外温度为-3.2℃时,该复合供热系统COP的平均值约为2.82,比电锅炉和燃煤锅炉更加经济[5]。
混合制冷剂可使几种制冷剂形成优势互补,从而提高空气源热泵热水器系统的性能参数。目前,混合制冷剂的研究主要在制冷空调领域,对于空气源热泵领域的研究较少[6]。范晓伟研究了以R22,R744/R600混合物作为制冷剂时,空气源热泵热水器系统的各项性能,分析结果表明,与R22相比,以R744/R600混合物为制冷剂时,空气源热泵热水器系统的制热量、排气温度等性能更优[7]。李丹通过试验分析了以R22以及由R417A与R22组成的混合物(配比为7∶3)为制冷剂的空气源热泵热水器系统的各项性能,试验结果表明,以R417A/R22作为循环工质时,空气源热泵热水器系统的吸、排气压力,排气温度和压缩机运行功率均低于以R22作为制冷剂时[8]。……
