CO2 喷射器水源热泵冬季供暖性能分析

欧竞赛 刘雄

西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院

0 引言

合成工质是造成臭氧空洞、温室效应的重要原因[1]。C O2作为环保性好的天然工质越来越受重视。C O2跨临界循环及相关技术的进步使 CO2系统应用越来越广泛[2～4]。然而跨临界循环节流阀损失大，限制了系统的性能[5]。喷射器因结构简单、成本低等特点成为替代节流阀的选择之一[6]。1 931 年Gay[7]第一次提出将喷射器应用于制冷热泵系统构想。1990 年Kornhasuer[8]在R12 系统中首次使用喷射器，C OP 增加16%，火用损失减少24%[9]。另外，水源热泵属于可再生能源技术，能效高，运行稳定，环境友好[10]。CO2水源热泵具备可行性和必要性[11]。

本文在单级跨临界二氧化碳地源热泵[12]的基础上，在系统内耦合入喷射器，提出一种带喷射器的跨临界二氧化碳地下水源热泵，其能够在冬夏季驱动一次回风空气处理机组承担室内采暖和空调负荷，介绍了其运行原理，并对其冬季性能进行了简要分析。

图1 喷射器结构简图

1 系统介绍

1.1 冬季运行原理

系统分为空气处理过程，制冷剂循环和水循环，其中空气处理机组包括预热器、用户侧换热器、再热器，制冷剂循环主要部件包括四通阀、压缩机、喷射器、共用气冷器、地下水换热器、节流阀、气液分离器、电磁阀等。水循环系统包括三通阀、循环水泵等。

冬季系统运行的原理图如图 2 所示，压焓图如图3 所示。冬季运行时，电磁阀1 关闭，电磁阀2 打开，空气处理器中的再热器关闭。当新风低于5 ℃需要预热时，新风预热器打开，由共用气冷器加热循环中的水，由热水对新风进行预热，否则预热器关闭。……