Особенности моделирования высокоэффективной многоступенчатой парокомпрессионной теплонасосной установки
- Авторы: Антипов Ю.А.1, Шаталова И.И.1, Шкарин К.В.1, Лапин М.В.1, Соколов Д.А.1, Гринин А.О.1, Топтыгин К.П.1
-
Учреждения:
- Российский университет дружбы народов
- Выпуск: Том 22, № 4 (2021)
- Страницы: 339-347
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2312-8143/article/view/327515
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-8143-2021-22-4-339-347
- ID: 327515
Цитировать
Аннотация
В последнее время вследствие повышения стоимости топливно-энергетических ресурсов и ухудшения экологии от сжигания традиционного органического топлива в России и за рубежом проявился большой интерес к энергосберегающей технологии путем использования вторичных энергоресурсов в тепловой энергии промышленного и жилищно-коммунального хозяйства при помощи теплонасосной установки. В работе анализируются известные двухступенчатые теплонасосные установки, раскрываются их преимущества по сравнению с одноступенчатыми. Предложено моделирование высокоэффективной многоступенчатой парокомпрессионной теплонасосной установки, представлена методика расчета многоступенчатой теплонасосной установки с высоким коэффициентом трансформации теплоты. Приведен пример расчета термодинамического цикла четырехступенчатой теплонасосной установки. Проанализировано влияние количества ступеней на прирост коэффициента преобразования по отношению к одноступенчатой теплонасосной установке, а также влияние разности температур между температурой источника высокопотенциальной теплоты и температурой источника низкопотенциальной теплоты на величину коэффициента трансформации теплоты. Изучено влияние начального значения температуры источника высокопотенциальной теплоты перед нагревом на входе теплонасосной установки на величину коэффициента трансформации теплоты для различного количества ступеней при условии постоянной разности температуры нагрева источника высокопотенциальной теплоты на выходе из теплонасосной установки и температурой источника низкопотенциальной теплоты.
Об авторах
Юрий Александрович Антипов
Российский университет дружбы народов
Автор, ответственный за переписку.
Email: antipov-yua@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-5598-7522
кандидат технических наук, доцент департамента машиностроения и приборостроения, Инженерная академия
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6Ирина Ивановна Шаталова
Российский университет дружбы народов
Email: shatalova-ii@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0001-7302-4247
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент департамента инновационного менеджмента в отраслях промышленности, Инженерная академия
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6Кирилл Владимирович Шкарин
Российский университет дружбы народов
Email: 1042180018@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-5680-517X
аспирант департамента машиностроения и приборостроения, Инженерная академия
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6Михаил Владимирович Лапин
Российский университет дружбы народов
Email: 1042200019@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-0100-6055
аспирант департамента машиностроения и приборостроения, Инженерная академия
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6Дмитрий Андреевич Соколов
Российский университет дружбы народов
Email: 1042190196@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0001-5175-2219
аспирант департамента машиностроения и приборостроения, Инженерная академия
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6Артем Олегович Гринин
Российский университет дружбы народов
Email: 1032182301@rudn.ru
студент департамента машиностроения и приборостроения, Инженерная академия
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6Кирилл Павлович Топтыгин
Российский университет дружбы народов
Email: 1032182294@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0001-6054-2096
студент департамента машиностроения и приборостроения, Инженерная академия
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6Список литературы
- Bell I, Groll E, Braun J, Horton T. Performance of vapor compression systems with compressor oil flooding and regeneration. Int. J. Refrigeration. 2011;34(1):234–242. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2010.09.004
- Bertsch SS. Theoretical and experimental investigation of a two stage heat pump cycle for Nordic climates. Master’s thesis, Mechanical Engineering, Herrick Labs 2005-13P, Report No. 7031-1. West Lafayette: Purdue University; 2005.
- Dabiri A, Keith Rice C. A compressor simulation model with corrections for the level of suction gas superheat. ASHRAE Transactions. 1981;87(2):771–782.
- Bertsch SS, Groll EA. Two-stage air-source heat pump for residential heating and cooling applications in northern U.S. climates. International Journal of Refrigeration. 2008; 31(7):1282–1292. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2008.01.006
- Bertsch SS, Groll E. Two-stage air-source heat pump for residential heating and cooling applications in northern U.S. climates. International Journal of Refrigeration. 2008;31(7): 1282–1292. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2008.01.006
- Heo J, Jeong MW, Jeon J, Kim Y. Effects of gas injection on the heating performance off two-stage heat pump using a twin rotary compressor with refrigerant charge amount. International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration. 2008;16:77–82.
- Gorshkov VG. Heat pumps. Analytical review. Handbook of industrial equipment VVT. 2004;2:47–80. (In Russ.)
- Wang X, Hwang Y, Radermacher R. Two-stage heat pump with vapor-injected scroll compressor using R410A as a refrigerant. International Journal of Refrigeration. 2009; 32(6):1442–1451. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2009.03.004
- Ma G, Zhao H. Experimental study of a heat pump system with flash-tank coupled with scroll compressor. Energy and Buildings. 2008;40(5):697–701. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2007.05.003
- Nguyen M, Hewitt N, Huang M. Performance evaluation of an air source heat pump using economized vapor injection compressor and flash tank coupled with capillary tubes. Proceeding of International Congress of Refrigeration, Beijing, China. 2007;8(21):ICR07-E2-1110.
Дополнительные файлы
