摘要
最適排気圧は、超臨界CO2ヒートポンプの性能に最も重要な影響を与える要因です。最適排気圧の存在理由およびその影響パラメータを研究し、各パラメータが最適排気圧に及ぼす影響メカニズムを明らかにするために、伝熱接点理論に基づいて最適排気圧の理論解析を行いました。AMESimソフトウェアを用いて、気体冷却器内部の伝熱接点を考慮した超臨界CO2ヒートポンプモデルを構築し、シミュレーション計算を実施しました。入口水温が10〜40 ℃、出口水温が60〜90 ℃、周囲温度が-30〜25 ℃の広範囲な運転条件下で、入口水温、出口水温、周囲温度および回熱率がヒートポンプシステムの最適排気圧に与える影響を定量的に研究しました。研究結果は、入口水温、出口水温、周囲温度が低いほど、伝熱接点が気体冷却器出口側へ移動し、システムの最適排気圧が減少することを示しています。また、回熱方式を採用することで伝熱接点をさらに気体冷却器出口側へ移動させ、最適排気圧を低減できることも明らかになりました。研究結果は、伝熱接点の位置がシステムの最適排気圧の値に重要な影響を及ぼすことを証明しており、伝熱接点に基づく分析および設計手法はより高い適用性を持ち、ヒートポンプ暖房や車両熱管理などに用いるCO2ヒートポンプシステムの設計および性能最適化のための理論的および工学的基盤を提供できます。
关键词
超臨界CO2ヒートポンプ; 最適排気圧; 伝熱接点; 回熱率
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