Dieser Artikel schlägt die Verwendung eines nicht-azeotropen Arbeitsmediums in einem mechanisch überkühlten transkritischen CO2-Wärmepumpen-Heizsystem vor, erstellt ein thermodynamisches Systemmodell und vergleicht es mit einem mechanisch überkühlten transkritischen CO2-Wärmepumpensystem mit reinem Arbeitsmedium. Die Ergebnisse zeigen: Bei einer Umgebungstemperatur von -12 ℃ und einer Benutzer-Vorlauf-/Rücklauftemperatur von 65/40 ℃ erreicht das System bei Verwendung des nicht-azeotropen Kältemittels R1234ze(E)/R601(60/40) mit großem Temperaturgleiten eine COP von 2,45, was einer maximalen Steigerung von 13,82 % im Vergleich zur Verwendung des reinen Kältemittels entspricht. Die Verwendung des nicht-azeotropen Kältemittels kann den Systemansaugdruck effektiv senken und eine größere Überkühlung erzielen, wodurch irreversible Verluste im Drosselprozess reduziert werden. Bei Verwendung von R290/R601(70/30) kann der optimale Ansaugdruck um 27,85 % gesenkt werden. Die Verwendung von nicht-azeotropem Kältemittel verbessert effektiv die Temperaturanpassung im Überkühlungsprozess, wobei die Systemeffizienz bei Verwendung von R1234ze(E)/R601(60/40) um bis zu 14,09 % im Vergleich zu reinem Medium steigt. Großes Temperaturgleiten und die angemessene Konkavität der Temperatur-Enthalpie-Kurve sind zwei wichtige Prinzipien bei der Auswahl von nicht-azeotropen Kältemitteln für mechanisch überkühlte CO2-Wärmepumpensysteme. Die Verwendung von R1234ze(E)/R601(60/40) wird empfohlen.

Heizung;Wärmepumpe;mechanische Überkühlung;Temperaturanpassung;nicht-azeotropes Arbeitsmedium;CO2