热泵开水机的基础内容请参见冷热平台前面文章。
环境空气温度较高时可采用低压调节方式使压缩机排气温度为110℃左右;本文对CO2工质热泵开水机低压调节进行探讨,以便与R23工质热泵开水机对比(冷热平台第1096篇)。
设环境空气温度30℃,出吸热器工质温度25℃,加热器内工质压力14MPa,压缩机排气进加热器温度110℃,工质出加热器温度20℃,水进加热器温度15℃,水出加热器温度100℃。
取吸热器内工质压力5.5MPa,被环境空气加热至25℃,熵为1.808kJ/kg,焓437.2kJ/kg;等熵压缩至14MPa时,焓475.6kJ/kg,等熵压缩功约:
475.6-437.2=38.4kJ/kg
取实际压缩效率0.6时,实际压缩功约:
38.4/0.6=64kJ/kg
实际排气焓约:
437+64=501kJ/kg
此时压缩机排气温度为110℃左右,可满足加热器出水温度要求。
此时单位工质制热量约为:
501-240=261 kJ/kg
制热系数约:
261/64=4.1
装置流程及关键运行参数如下图。
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