热科学与技术

作者：代宝民,王铭慧,刘圣春,刘佳,李嘉怡,李方灿,肖鹏

单位：天津商业大学,天津商业大学,天津商业大学,天津商业大学,天津商业大学,天津商业大学,天津市丹华宏业制冷技术有限公司

关键词：太阳能,二氧化碳,热泵系统,干燥,全生命周期,碳排放,

基金：中国博士后科学基金项目（2023M732582）；国家自然科学基金项目（No. 51806151）；天津市自然科学基金项目（No. 20JCQNJC0060）；大学生创新创业训练计划项目（No. 202110069067）

利用太阳能辅助热泵进行干燥应用是实现碳减排的有效手段。提出了太阳能辅助的跨临界CO2 高温热泵干燥系统,并对系统的热力学特性和全生命周期能耗及排放特性模型进行分析。结果表明跨临界 CO2高温热泵干燥系统在气体冷却器出现两个窄点时,取得最大COP 及最优排气压力;跨临界 CO2 高温热泵干燥系统COP 随空气在气体冷却器出口处温度的降低显著提升,出口温度由120降低至70 ℃,COP 提升了6.32%~31.45%。相对跨临界 CO2 干燥系统和蒸汽辅助跨临界 CO2 干燥系统,太阳能+蒸汽辅助蒸汽辅助跨临界 CO2 干燥系统 的 全 生 命 周 期 一 次 能 源 消 耗 和 碳 排 放 量 最 低,分 别 为 2505.99t(标 准 煤 当 量)和5411.96t;相比蒸汽辅助跨临界 CO2 干燥系统,太阳能+蒸汽辅助跨临界 CO2 高温热泵干燥系统在使用天然气作为锅炉燃料时,气体污染物(SO2 和 NOx)和固体污染物(PM2.5和 PM10)的排放量减少了40.49%。研究结果为高效低排放高温热泵干燥系统的构建和运行提供理论参考。

来源：2024年第4期

《热科学与技术》期刊编辑部

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