1、在COP(性能系數(shù))有保證的前提下,熱泵供熱技術較之傳統(tǒng)的燃燒化石燃料供熱方式節(jié)能。中高溫熱泵技術研究旨在通過開展高效化和高溫化研究,將熱泵技術的應用空間拓展到較高溫度范圍,從而提供一種中低溫工業(yè)余熱回收利用技術手段、并以更高的熱輸出溫度水平滿足過程加熱需求。本文在對兩類主要的熱泵形式—蒸汽壓縮式與吸收式熱泵進行性能對比分析的基礎上,對蒸汽壓縮式中高溫熱泵開展了單級循環(huán)系統(tǒng)性能優(yōu)化和兩級循環(huán)方式優(yōu)化對比研究。
　　蒸汽壓縮式與吸收

2、式熱泵的性能對比分析表明,兩類熱泵在一次能源利用率、高溫化潛力、系統(tǒng)造價、循環(huán)動力源方面各有優(yōu)點,均可通過高效化和高溫化技術研究拓展應用到中高溫工況,分別用于以電能(機械能)和低品位熱能作為循環(huán)驅動力的情形。制約蒸汽壓縮式熱泵高溫化水平的主要因素是著眼于潤滑油熱穩(wěn)定性的壓縮機允許排氣溫度上限、和著眼于封閉式壓縮機之電機線圈熱安全的允許吸氣溫度上限;有助于高溫化的技術措施包括:采用干流體類工質,濕流體類工質情形下采用恰當干度的濕吸氣,回轉

3、式壓縮機情形下采用濕壓縮過程,采用開啟式壓縮機、無油壓縮機,采用多級循環(huán)等。
　　在改進的實驗系統(tǒng)上,對單級循環(huán)蒸汽壓縮式中高溫熱泵系統(tǒng),開展了壓縮機性能對比實驗研究。對象壓縮機為開啟式活塞壓縮機和全封閉式渦旋壓縮機,實驗工質為HFC245fa,實驗工況范圍為冷凝溫度分別為75、85、95℃,循環(huán)溫升分別為45℃、35℃。結果表明:相同工況下,開啟式活塞壓縮機的排氣溫度低于全封閉式渦旋壓縮機;開啟式活塞壓縮機定熵效率高于全封閉式渦

4、旋壓縮機,但綜合效率低于全封閉式渦旋壓縮機。提示開啟式活塞壓縮機更適用于中高溫工況,其優(yōu)化方向為改進傳動效率、結合壓縮機負荷優(yōu)化機電匹配關系。
　　采用改進的理論循環(huán)性能計算方法,以HFC245fa為工質,在冷凝溫度70-130℃、循環(huán)溫升40-65℃的工況范圍,優(yōu)化并對比了4種兩級循環(huán)方式的理論循環(huán)性能。結果表明:兩級循環(huán)方式的COP明顯高于單級循環(huán),其中兩級節(jié)流中間不完全冷卻方式給出的COP最高;對于以濕流體為工質的情形,采用