В контексте цели «двойного углеродного нейтралитета» для эффективного утилизации и повторного использования низкотемпературного остаточного тепла, генерируемого тиристорными выпрямителями высоковольтной цепи постоянного тока, в настоящей работе в качестве рабочего вещества системы используется R515b. Путем построения термодинамической модели и модели термического анализа, а также с помощью экспериментальных испытаний, проведено сравнительное исследование термодинамических характеристик испарительного компрессионного теплонасоса и форсуночного компрессионного теплонасоса при различных температурах испарения и конденсации, а также выполнен экономический анализ. Результаты показывают, что производительность форсуночного компрессионного теплонасоса (COP) в среднем на 8,75 % выше, чем у испарительного компрессионного теплонасоса, потребление энергии компрессором снижается на 4,78 %, а тепловая мощность системы увеличивается на 3,50 %; общие тепловые потери форсуночного теплонасоса сосредоточены главным образом в конденсаторе и форсунке, составляя 32,6 % и 27 % соответственно. С экономической точки зрения чистая приведённая стоимость системы форсуночного теплонасоса выше, чем у испарительной системы примерно на 10,9 %, а срок окупаемости — 4,08 года. Результаты исследования показывают, что форсуночный компрессионный теплонасос эффективно утилизирует потери расширения, повышая энергоэффективность и экономичность системы, предоставляя эффективное и экономичное решение для утилизации остаточного тепла тиристорных выпрямителей.

тиристорный выпрямитель;утилизация остаточного тепла;форсуночный компрессионный теплонасос;система отопления