高溫熱泵工質(zhì)BY-4的理論和實驗性能研究.pdf

1、高溫熱泵工質(zhì)高溫熱泵工質(zhì)BY4的理論和實驗性能研究的理論和實驗性能研究TheeticalexperimentalstudyofahightemperatureheatpumprefrigerantBY4學科專業(yè)：供熱、供燃氣、通風及空調(diào)工程研究生：孔令騰指導教師：張于峰教授天津大學環(huán)境科學與工程學院二零一四年十二月摘要我國是一個能源消費大國，在我國的能源結(jié)構圖中，礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生高品質(zhì)熱能的主要方式，它被大量用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領域，

2、高品質(zhì)能源用于各種工藝流程之后會產(chǎn)生低溫熱（30～85℃），這些低溫熱直接被釋放到大氣中，加劇了溫室氣體效應和熱污染等環(huán)境危害。因此，開發(fā)出能夠有效利用低溫熱能的技術方法至關重要。高溫熱泵是低溫熱回收的有效方式之一，它通過消耗較少的高品位能，把熱源中貯存的低位能轉(zhuǎn)化為高位能，并可將這些高品位能用于供暖或工藝加工，既提高了能源利用效率，又能減少了化石燃料的燃燒。本文提出一種環(huán)境友好的高溫非共沸制冷劑BY4，并給出了非共沸制冷劑的理想循環(huán)—

3、勞倫茲循環(huán)和實際蒸氣壓縮理論循環(huán)，同時將BY4與其它四種純中高溫制冷劑進行了理論循環(huán)計算和對比，得出BY4在冷凝溫度區(qū)間（90～110℃）的COP、單位容積制熱量、冷凝壓力方面性能優(yōu)越，且熱物理性質(zhì)和環(huán)境性能優(yōu)良。根據(jù)BY4的熱物性質(zhì)，設計了以BY4為工質(zhì)的、制熱量為600kW高溫熱泵機組，并對電子膨脹閥系統(tǒng)的過熱度控制器進行了改進，使市場上某型號的過熱度控制器能夠計算BY4的過熱度，并進行了實驗校核以證明控制器的改進是成功的。為了驗證

4、BY4的高溫性能，熱泵機組在經(jīng)過改造后的熱泵檢測系統(tǒng)上進行了蒸發(fā)器進水溫度在40℃～60℃，冷凝溫度在70～110℃的工況檢測。根據(jù)所得的實驗結(jié)果，分析了熱泵實際運行時的COP、制熱量、排氣壓力、壓縮機功率和排氣溫度隨冷凝溫度和蒸發(fā)溫度的變化規(guī)律。設計的高溫熱泵機組的冷凝器側(cè)最高出水溫度能達到110℃，此時排氣溫度和冷凝壓力適中，當冷凝器側(cè)出水溫度和蒸發(fā)器側(cè)進水溫度差小于35℃時，COP總是大于3.5，經(jīng)濟性能優(yōu)越。關鍵詞：關鍵詞：余熱