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CO2热泵热水机在国内外发展情况
20世纪90年代,挪威SINTEF研究所Lorentzen与Pettersen等对CO2跨临界循环在热泵热水机上的应用作了理论和试验研究。研究表明,CO2跨临界循环不仅具有高的供热系数,而且系统紧凑,产生的热水温度高。1996年,SINTEF研究所完成CO2热泵热水机试验台,功率为50 kW。试验结果表明,在蒸发温度为0 ℃时,水温可以从9 ℃被加热到60 ℃,其热泵系数可高达4.3。同时,与电热水器和燃气热水器相比,它的能耗可降低75%。此外,CO2热泵热水机比传统的热泵热水器更为显著的优点是,它易于提供高达90 ℃的热水。 
日本是发展CO2热泵热水机最快的国家,全年中使用热水机时间长。据统计,在家庭中30%的能量为热水机所消耗。在21世纪初,以“生态精灵”(Eco-Cute)冠名的CO2热泵热水机作为一种节能环保的产品出现在日本。日本各大公司的主要CO2热泵热水机产品参数对比。
我国对热泵热水机的研究起步较晚。自2006年以来,陆续有十余家国内厂商纷纷推出CO2空气源热泵热水机产品。某公司在哈尔滨完成了二氧化碳跨临界循环(含R134a部分复叠)系统创新,提高了热泵系统的各项性能,在热泵的供热量(50~1 200 kW,最大可达1 600 kW)和COP(出水温度60 ℃,环境-12 ℃时COP=2.81,-20 ℃时COP=2.67,-33 ℃时COP=2.45)方面都达到较高水平。
目前,我国CO2空气源热泵所用的压缩机,基本上来自意大利、德国、日本等国专业公司。我国压缩机制造业已经攻克亚临界CO2螺杆式压缩机,在中小型跨临界CO2压缩机方面正处于研究试制阶段。
CO2跨临界循环适合用于热泵循环,可以得到较高的出水温度,目前已经应用于CO2热泵热水机,其性能达到较高水平。在CO2热泵热水机的评价标准方面,目前没有专门针对CO2的国家标准或行业标准,而统一采用普通热泵热水机的标准,规定了试验工况、试验方法等内容。在放热过程中,CO2跨临界循环并没有冷凝过程,采用逆流换热可以得到较高的出水温度,适合于生活热水或工业用热水。未来CO2将在热泵循环进一步发挥重要的作用。

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