An Application of CO₂ as a Refrigerant for Medium Temperature Heat Pumps

Abstract

This paper presents the energetic and exergetic analysis of a transcritical carbon dioxide based heat pump cycle for heating. Recycled water (tw=25…40 °C) of food production enterprises is taken into account as a source of low potential heat. The theoretical and real CO₂ trans-critical cycles were analysed. Parameters, which characterize cycles from energy and exergy point of view were obtained. The exergy flow diagram (Grassmann diagram) shows that all the components except the internal heat exchanger contribute significantly to the irreversibilities of the system

В работе представлены результаты энергетического и эксергетического анализа теплового насоса, работающего на диоксиде углерода. В качестве источника низкопотенциальной теплоты рассматривается оборотная вода предприятий пищевых производств (tw=25…40 °C). Были проанализированы теоретический и реальный транскритические циклы на CO₂ . Был получен ряд параметров, характеризующих эти циклы с термодинамической и эксергетической точек зрения. Эксергетическая диаграмма потоков (диаграмма Гроссмана) показала, что все элементы системы, кроме промежуточного внутреннего теплообменника, вносят существенный вклад в необратимость работы системы