[发明专利]基于二氧化碳跨临界制冷系统的高级㶲分析方法

说明书

本发明涉及制冷领域，具体涉及到制冷循环高级㶲分析方法，特别是涉及到以二氧化碳为制冷剂的跨临界双级压缩制冷循环高级㶲分析方法。本发明提供了一种将二氧化碳跨临界制冷系统内各设备㶲损分为内源可避免㶲损、内源不可避源㶲损、外源可避免㶲损、外源不可避免㶲损的方法，从而对二氧化碳跨临界制冷循环进行高级㶲分析，获得对系统的改进方向，提高系统能效。

技术领域

本发明涉及制冷领域，具体涉及到制冷循环高级㶲分析方法，特别是涉及到以二氧化碳为制冷剂的跨临界双级压缩制冷循环高级㶲分析方法。

背景技术

㶲作为一种评价能量的价值参数，从“量”与“质”的结合上规定了能量的“价值”。在给定环境条件下任何形态的能量最大限度能够转变为有用功的那部分能量称为该能量中的㶲，而不能转变为有用功的那部分能量称为该能量中的。㶲这一物理量提供了正确评价不同形态的能量价值的统一标尺。对于制冷系统，㶲损越大意味着系统可改进的空间越大，在制冷系统中应用㶲分析可帮助我们对制冷系统进行更全面的性能分析。

对于制冷系统，常规㶲分析可获得系统㶲损失最大的部件，从而获得对系统的改进方向，但其并未提供部件内相互作用关系。对于制冷系统内的㶲损，其中的不可逆损失并非全部由本身不可逆性而引起，还可能是由于系统其他部件所导致，因此在提出系统的改进方向时应考虑部件间相互作用的影响，而不仅仅是改进系统㶲损失最大的部件。高级㶲分析将部件内的㶲损分为内源可避免㶲损、内源不可避源㶲损、外源可避免㶲损、外源不可避免㶲损。内源可避免㶲损是指由部件自身不可逆性引起，可通过改进部件而消除的那部分㶲损失，内源不可避免㶲损则是指由部件自身不可逆性引起，目前不可通过改进部件而消除的那部分㶲损失，外源可避免㶲损是指系统内除所研究部件之外的所有部件对该研究部件所产生的可消除的那部分㶲损失，外源不可避免㶲损是指系统内除所研究部件之外的所有部件对该研究部件所产生的不可消除的那部分㶲损失。

高级㶲分析在常规㶲分析的基础上考虑了系统部件相互间的影响，能够对不可逆损失产生的原因进行相较常规㶲分级更为准确的定位、提出更为准确的系统改进方向，因此对制冷系统采取高级㶲分析是十分必要的。

发明内容

本发明提供了基于二氧化碳跨临界制冷循环的高级㶲分析方法，本发明的目的在于提供一种将二氧化碳跨临界制冷系统内各设备㶲损分为内源可避免㶲损、内源不可避源㶲损、外源可避免㶲损、外源不可避免㶲损的方法，从而对二氧化碳跨临界制冷循环进行高级㶲分析，获得对系统的改进方向。

为实现上述目的，本发明一个实施方式提供了基于二氧化碳跨临界制冷系统的高级㶲分析方法，制冷系统的设备包括双级压缩机、中间冷却器、气体冷却器、蒸发器及电子膨胀阀；

所述单机双级压缩机包括低压级压缩机及高压级压缩机；

所述电子膨胀阀包括主路电子膨胀阀及辅路电子膨胀阀；

二氧化碳双级压缩制冷循环㶲分析方法的步骤如下：

1）绘制二氧化碳跨临界制冷循环系统图，并对状态点进行标记。状态点根据工质将要发生状态变化或设备进出口的位置进行设置。状态点0设为参考点；

2）选取制冷系统要进行高级㶲分析的工况，对系统制冷量、气体冷却器出口温度、蒸发温度、环境温度、气体冷却器压力进行数值的确定；

3）简化制冷系统分析过程，对系统做出假设；

4）根据㶲平衡方程计算系统中个部件的㶲损；

5）对系统各部件真实运行状态、理想运行状态、不可避免损失运行状态进行数学建模，用于区分部件以真实情况工作、理想情况工作和不可避免损失情况工作；

6）引入实际循环、不能避免损失循环、混杂循环；

7）将系统各部件㶲损分为内源可避免㶲损、内源不可避源㶲损、外源可避免㶲损、外源不可避免㶲损；