二氧化碳热泵热水器 设计说明书(11)

本人的毕业设计,没多少水准,只是分享一下。希望大家能找到有用的东西

性，并起到“削峰填谷”的作用。但由于CO2 具有穿越临界点的热力特性，所以，目前CO2热泵热水器所面临的问题主要在于继续提高效率和不断降低成本。因此在设计上还有许多有待突破、改进的技术：

（1）目前，热泵热水器使用的制冷剂主要有R22、R134a、R407c 等，以55℃为冷凝温度时，冷凝压力分别为2.1753MPa、1.4917MPa、2.2153MPa。而CO2 热泵热水器放热过程的压力达到9～10MPa，吸排气压差很大 。由于其在高压状态下运行，因此必须考虑系统承受高压性能、高压保护、压缩机的选择、润滑油的选择等一系列问题。

（2） 在小管径、高质量流率的CO2工质流动时，提高热传效率的研究。例如通过管排型式，对高效跨临界循环热交换器的设计开发等。

（3）由于冷凝出口端与蒸发端的压差大，因此，降低膨胀部分的损失，是解决效率的有效途径.利用膨胀机的输出功率驱动压缩机完成压缩过程，设计高效率的膨胀过程，就成了另一个重要的关键，需要突破的部分。

（4） 对高科技的电子感测与控制技术的研究，针对各种环境需求，进行压力与冷暖房能力的最优匹配控制。

（5）合理利用低品味能源或可再生能源并探讨热水供应与其它供热方式的耦合问题。

（6）其他如对高压系统动能特性的掌控，高压负荷运转时所产生的振动噪音的防止，也是研究CO2压缩机所需面临的重要技术课题。总之,随着技术的不断进步，可以预见在不久的将来，CO2热泵热水器会在该市场领域中占据一定的市场份额，并独领一方。

1.2热水器制热原理

1.2.1卡诺循环基本原理

在运行中，蒸发器从空气的环境热源中吸取热量以蒸发传热工质二氧化碳，工质二氧化碳蒸汽经压缩机压缩后压力和温度都上升，高温蒸汽通过冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了储水罐中的水，冷凝后的传热工质二氧化碳通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环往复。在超临界压力下，二氧化碳具有比热大、导热系数高、动力粘度小的特点，这对流动和传热都是十分有利的。在实际制冷（热）系统中，蒸发器不可避免地存在着压力损失，这个压力