Die Hochtemperatur-Selbststapel-Wärmepumpe zeichnet sich durch eine einfache und kompakte Struktur, zuverlässige Betriebsleistung und die Fähigkeit aus, relativ hohe Heiztemperaturen zu erreichen. Derzeit sind die Forschung und Anwendung der Hochtemperatur-Selbststapel-Wärmepumpe noch relativ unreif und größtenteils theoretisch, mit relativ geringer Heizleistung und COP, jedoch bietet sie große Entwicklungsperspektiven im Bereich der Hochtemperaturheizung. Dieser Artikel gibt zunächst einen Überblick über den Forschungsstand der Selbststapeltechnik im Bereich Kälte- und Wärmebereitstellung, anschließend wird der Forschungsstand der Selbststapel-Wärmepumpen aus zwei Aspekten – Fortschritte bei Kältemittelforschung und Systemprozessoptimierung – zusammengefasst. Die Analyse zeigt, dass der Ersatz nieder-GWP-Kältemittel aktuell ein Forschungsschwerpunkt ist. Kältemittel mit hoher kritischer Temperatur wie R1233zd(E), R1224yd(Z) ermöglichen die Entwicklung der Selbststapel-Wärmepumpen hin zu höherer Heiztemperatur, R290 und R1234yf eignen sich besser für die Beheizung in Regionen mit niedriger Umgebungstemperatur, R1234ze(Z) und R1234ze(E) verfügen über hervorragende thermodynamische Eigenschaften; das Mischungsverhältnis der Kältemittel beeinflusst die Systemleistung der Selbststapel-Wärmepumpe erheblich, Online-Messmethoden der Kreislaufkonzentration und aktive Mischmittelregelungsstrategien können das System stets im optimalen Mischungsverhältnis halten; bei der Systemprozessoptimierung ist der Einsatz der Gasnachfüll-Enthalpietechnik am ausgereiftesten und am weitesten verbreitet, mehrstufige Verdampfung und Einspritztechnik haben Entwicklungspotenzial, Multisystemkopplungen fördern die Verbesserung der Systemleistung, können aber die Betriebsstabilität beeinträchtigen.

Hochtemperatur-Selbststapel-Wärmepumpe; nicht azeotrope Kältemittelgemische; Prozessoptimierung; Forschungsfortschritt