一种主动式碳中和高效热泵空调工质开发方法技术

本发明专利技术公开了一种主动式碳中和高效热泵空调工质开发方法，属于热泵空调循环工质开发领域，无需指定工质，而只需给定具体需求(如热源温度、冷源温度、COP、GWP等)、循环中的实际条件(蒸发器侧换热温差、冷凝器侧换热温差、过热度、过冷度、等熵效率)等循环工况参数，便可自动地对工质库中的工质进行判断，通过分步式算法简化简化计算过程，提高计算效率，并进行综合筛选，确定最优符合实际条件的工质，并将实际过程的热力循环进行可视化，为热力循环的改进提供了便捷。进提供了便捷。进提供了便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种主动式碳中和高效热泵空调工质开发方法


[0001]本专利技术涉及热泵空调循环的性能参数的计算，并筛选最佳工质的方法，属于热泵空调循环工质开发领域。

技术介绍

[0002]随着社会的不断发展，人类在生产生活过程中消耗了大量的能源，产生了温室气体，与工业化前 (1850
‑
1900)水平相比，2020年全球平均气温高出约1.2℃。由于气温的上升造成了一系列的问题：冰川在继续萎缩，北半球春季积雪面积持续减少等，全球气候变暖对人类的生产生活产生了极大的影响，各国意识到了全球变暖带来的影响，因此均在努力实现碳中和。据相关统计，我国能源利用率相对较低，至少有 50％的工业能耗以余热的形式直接释放到环境中，而仅有30％左右的余热得到利用，释放到环境中的余热不仅造成了浪费，而且会加剧温室效应，因此对余热的利用不仅具有经济效益，而且具有环保效益。
[0003]余热利用技术，是提高能源利用率、解决环境问题的有效措施之一，而热泵技术就是其中的一种形式，热泵通过热力循环将将低温热源中的热量转移到高温热源，实现了能源质量的提升。热泵通过使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于实际热力循环的主动分步式工质筛排及优选方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)调取工质库的工质，产生混合工质；(2)根据物性参数初步筛选工质；(3)建立实际条件热力循环模型，计算循环参数；(4)根据计算得到的循环参数进行二次筛选；(5)对工质进行综合筛选，获得最优工质；(6)实际热力循环过程的可视化。2.根据权利要求所述实际热力循环的主动分步式工质筛排及优选方法，其特征在于，所述步骤(1)中产生混合工质，对于多组分，对工质库中n种工质产生m元混合物的个数为C
nm
，对于每种组合，设定组分变化步长，再令各组分占比的变化范围为(0，1)，且各组分占比的和等于1，产生相同组分，不同配比的工质组。3.根据权利要求所述实际热力循环的主动分步式工质筛排及优选方法，其特征在于，所述步骤(2)中物性参数是工质固有的性质，与工质所处的状态无关，如临界温度、全球变暖潜值GWP、臭氧层消耗潜值ODP、可燃性、毒性等。4.根据权利要求所述实际热力循环的主动分步式工质筛排及优选方法，其特征在于，所述步骤(2)中初步筛选是判断临界温度与冷凝温度的关系、GWP(全球变暖潜值)、ODP(臭氧消耗潜值)是否小于限值，可燃性、毒性是否满足要求，将不符合要求的工质筛除，其中混合工质的GWP与ODP的计算公式如下所示：合工质的GWP与ODP的计算公式如下所示：式中，x
i
为混合工质中i组分的质量分数；GWP
i
为混合工质中i组分的GWP值；ODP
i
为混合工质中i组分的ODP值。5.根据权利要求所述实际热力循环的主动分步式工质筛排及优选方法，其特征在于，所述步骤(3)中实际条件是指热源温度T
hs
、蒸发器侧换热温差ΔT
e
、冷源温度T
cs
、冷凝器侧换热温差ΔT
c
、过热度T
sup
、过冷度T
sub
、等熵效率N
s
等。6.根据权利要求所述实际热力循环的主动分步式工质筛排及优选方法，其特征在于，所述步骤(3)中计算循环参数是指对于简单可压缩系统，只需要两个参数就可以确定第三个参数，因此循环中各参数的计算如式(3)～(18)所示：T
e
＝T
hs
‑
ΔT
e
ꢀꢀꢀꢀ
(3)T
c
＝T
cs
+ΔT
c
ꢀꢀꢀꢀ
(4)T1＝T
e
+T
sup

【专利技术属性】
技术研发人员：邓娜，张峥，左荃，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：