Выбор эксплуатационных параметров и хладагента для парокомпрессорных воздушных тепловых насосов

Abstract

Энергетическая эффективность парокомпрессорных тепловых насосов (ТН) определяется параметрами теплоты источника низкой температуры и потребителя высокой температуры, а также применяемым рабочим веществом. В этой связи следует выделить воздушные ТН с источ¬ником низкой температуры – атмосферным воздухом, температура которого существенно изме¬няет¬ся в течение года. Например, в Минске за наблюдаемый период при средней температуре воздуха за отопительный сезон –1,8?С температура понижалась до –39,1?С. Проведено исследование термодинамических циклов воздушных среднетемпературных ТН для горячего водоснабжения и низкотемпературных – для напольного отопления. Температура теплоносителя у потребителя соответственно составляет 55 и 35?С. Определялось значение бивалентной температуры атмосферного воздуха с учетом используемого хладагента при минимальном коэффициенте преобразования ТН, равном 2,5 и изоэнтропном КПД – 0,75. В качестве рабочих веществ рассматривались хладагенты R22, R134A, R152A, R290, R404A, R407C и R410A. Для низкотемпературной системы отопления наилучшие характеристики показали ТН с хла¬да¬гентами R22, R134A и R152A. Для них бивалентная температура составляет –6?С. При использовании хладагентов R404A и R410A коэффициент преобразования снижается приблизительно на 10%. В системе горячего водоснабжение целесообразно применять хладагенты R407С, R290, R22, R134A и R152A, для которых бивалентная температура приблизительно равна +10?. Для хла-да¬ген¬тов R22, R404A и R410A степень повышения давления составляет более 8, что требует перехода на двухступенчатое сжатие.