Dieser Artikel befasst sich mit einem luftbasierten überskritischen CO2-Wärmepumpensystem. Für den Kompressor wurde ein mathematisches Modell mittels Effizienzanalyse erstellt, für das Expansionsventil ein mathematisches Modell anhand der Strukturanalyse und für den Gaskühler, Verdampfer und den Zwischenwärmetauscher mathematische Modelle mit verteilten Parametern. Diese wurden gekoppelt, um ein Gesamtmodell des Systems zu bilden. Die experimentelle Validierung der Berechnungsergebnisse zeigte, dass die Abweichung der berechneten Eingangsleistung der Einheit von den Messwerten weniger als 4,4 % beträgt; die durchschnittliche Abweichung der Heizleistung 5,76 % beträgt; die Abweichung des optimalen Auslassdrucks weniger als 0,1 MPa beträgt. Zusammenfassend ist es unter bestimmten Betriebsbedingungen möglich, über mathematische Simulation die Leistungsparameter eines festgelegten Systems zu berechnen.

CO2-Wärmepumpensystem; stationäres mathematisches Modell; optimaler Auslassdruck; Unsicherheit; Leistungskoeffizient