文献综述--二氧化碳热泵热水器的技术分析及发展概况

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1、文献综述 题 目 二氧化碳热泵热水器的技术 分析及发展概况 学生姓名 专业班级 热能与动力工程 学 号 院 （系） 机电工程学院 指导教师(职称) （讲师） 完成时间 1 二氧化碳热泵热水器的技术分析及发展概况 摘摘 要要 本文简单了介绍二氧化碳热泵热水器的特点及优点， 介绍了其中关键部件的 技术发展，阐述了近年来二氧化碳热泵热水器在国内外的发展概况。 关键词：二氧化碳； 热泵； 热水器； 发展 ABSTRACT This article simply introduces the advantages and Characteristics of 2 heat pump water heat

2、er.And it tells the developments of its impotant parts.The growth of its market place is also introduced. KEY WORDS: Carbon dioxide;heat pump; water heater;development 一一、概述概述 家用二氧化碳热泵热水器是近年市场上受到诸多关注的新产品，2001 年， 家用二氧化碳热泵热水器开始进入日本市场后，销售量以平均约 30%的年增长率 持续上升，到 2007 年销售量已经超过 50 万台;按市场保有量计算，2007 年底， 家用二氧化

3、碳热泵热水器在日本市场累计已经超过 100 万台，预计到 2010 年将 累计达到 520 万台。1日本热泵蓄热中心(HPTCJ)的 2007 年研究报告表明，在 日本采用热泵技术可以削减 10%的二氧化碳排放量。 其中的 2%是用家用二氧化碳 热泵热水器更换现有热水器的贡献。2自 2008 年开始，日本此类相关整机和零 部件的生产企业着手进行向全球销售推广活动， 标志着二氧化碳热泵热水器的技 术和市场发展进入了一个新阶段。 本文主要介绍家用二氧化碳热泵热水器在技术 和市场近期的发展和趋势。 二二氧化碳热泵热水器氧化碳热泵热水器的特点的特点 温室效应和臭氧层破坏的环境问题越来越受到人们的重视，

4、广泛应用于制冷、 空调、热泵系统的氟利昂受到了限制及禁用，各国展开了氟利昂替代物质的研究 工作。签订蒙特利尔议定书以来，各国对 CFCs、HCFCs 的替代进行了广泛的 研究，一种普遍的观点认为用天然工质作为制冷剂。天然工质2与氟里昂类制 2 冷剂主要性能比较如表 1 所示。 表 1 2与传统制冷剂性能比较34 性质性质 R744（） R134a R12 R22 消 耗 臭 氧 层消 耗 臭 氧 层 潜 能潜 能 ODP 0 0 1 0.055 全球变暖全球变暖潜能潜能 GWP （100 年年） 1 3100 7100 4200 绝热指数绝热指数 k 1.3 1.14 1.2 可燃性可燃性 否

5、 否 否 否 是否分解有毒物质是否分解有毒物质 否 是 是 相对分子量相对分子量 44.01 102 120.93 86.48 0时容积制冷量时容积制冷量 /kJ 22600 2860 2740 4344 临界温度临界温度/ 31.1 101.7 112 96 从表 1 可知，2作为自然工质，与常用制冷剂相比具有独特的优势: (1 ) ODP 为零，GWP 值远远小于 CFCs 和 HFCs,符合环保要求。 (2)绝热指数大，压缩机排气温度较高，满足制取较高温度热水的要求，具 有优良的经济性，且无回收问题 (3)良好的安全性和化学稳定性，安全无毒，不可燃，适应各种润滑油及常 用机械零部件材料，

6、在高温下也不分解产生有害气体。 (4)相对分子量小，具有与制冷循环和设备相适应的热力学性质，蒸发潜热 大，单位容积制冷量相当高，设备紧凑。 (5 )临界温度低(31. 1 ),因此循环一般在跨临界状态下运行。 此外，由于2具有良好的流动和传热特性，可显著减小压缩机与系统的尺 寸，使整个系统非常紧凑。 自然工质2以其良好的环保特性、优良的传热特性和相当大的单位容积制 冷量等优点，再度受到了人们的广泛重视。前国际制冷学会主席 G.Lorentzen 认 为2是无可取代的制冷工质，并提出了2跨临界循环理论，指出其在热泵领 3 域将具有极其广阔的发展前景。目前跨临界2热泵及其部件的开发研究已经成 为制冷领域的热点之一5，特别是在热泵热水器中的应用。 2 的临界