Для решения проблемы низкой эффективности отопления в обычных системах CO2 в данной статье построены термодинамические модели обычной системы CO2, системы с инжекцией энтальпии R410A, каскадной системы, системы косвенного переохлаждения CO2 и системы прямого переохлаждения CO2, проведена оптимизация и анализ работы систем с разными конечными теплопотребителями. Результаты показывают, что при температурах подачи/обратки 65 ℃/40 ℃ (конечный теплопотребитель – радиаторы) и температуре окружающей среды от -20 до 20 ℃, COP системы прямого переохлаждения выше, чем у обычной системы CO2, на 3,8%–20,9%. В системе прямого переохлаждения доминирует цикл CO2, а в системе косвенного переохлаждения при большинстве рабочих режимов вспомогательная система обеспечивает производство горячей воды. Значительное повышение эффективности системы достигается за счет оснащения системы прямого переохлаждения относительно малым компрессионным холодильным циклом. Для различных CO2 тепловых насосов при температуре окружающей среды выше -15 ℃ эффективность системы прямого переохлаждения выше, чем у других систем, улучшаясь на 19,3%–28,2% по сравнению с обычной системой CO2; при температуре ниже -15 ℃ наивысшая эффективность у каскадной системы CO2/R1234yf.

тепловой насос с воздушным источником; CO2; каскадная система; система косвенного переохлаждения; система прямого переохлаждения; инжекция энтальпии