Dergiler / International Journal of Thermodynamics / 2013 / Cilt: 16 - Sayı: 2

Performance estimation and optimal operation of a $CO_2$ heat pump water heating system

Bir $CO_2$ ısı pompalı su ısıtıcının başarımının kestirimi ve işletim eniyilemesi

Sayfa
62–72
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu yaklaşımın geçerliğinden ve etkinliğinden, sıcak su tüketiminin benzetimini kullanan bir sayısal çalışmayla emin olundu.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bir $CO_2$ ısı pompalı su ısıtıcının sıcak su deposuyla günlük başarımı, günlük sıcak su tüketiminin değişimine ve ısı pompasının çalışma şartlarına bağlıdır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Ayrıca, çalışma sırasında su çıkış sıcaklığı ve durmaya sebep olacak su giriş sıcaklığı, kullanılmayan sıcak su hacminin alt sınır değerine bağlı olarak, verimi en büyük yapmak üzere belirlendi.
💡
Sonuç & Katkı:Bu yaklaşımın geçerliğinden ve etkinliğinden, sıcak su tüketiminin benzetimini kullanan bir sayısal çalışmayla emin olundu.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bir $CO_2$ ısı pompalı su ısıtıcının sıcak su deposuyla günlük başarımı, günlük sıcak su tüketiminin değişimine ve ısı pompasının çalışma şartlarına bağlıdır. Sistemin başarımının gün boyunca değişimini sıcak su tüketimine ve çalışma şartlarına göre doğru kestirmek ve en iyi işletim parametrelerini belirlemek önemlidir. Bu makalede başarımın kestirimi için nöron ağı modelleri kullanıldı ve model parametreleri bir bütünsel eniyileme yöntemiyle bulundu. Ayrıca, çalışma sırasında su çıkış sıcaklığı ve durmaya sebep olacak su giriş sıcaklığı, kullanılmayan sıcak su hacminin alt sınır değerine bağlı olarak, verimi en büyük yapmak üzere belirlendi. Bu yaklaşımın geçerliğinden ve etkinliğinden, sıcak su tüketiminin benzetimini kullanan bir sayısal çalışmayla emin olundu.

Abstract

The daily performance of a $CO_2$ heat pump water heating system with a hot water storage tank is affected by the history of daily hot water demand and heat pump operating conditions. To attain the maximum system performance, it is important to estimate the daily changes in the system performance values accurately in relation to those in hot water demand and heat pump operating conditions, and determine the operating conditions optimally based on the estimation. In this paper, neural network models are used for this estimation, and the values of model parameters are identified by a global optimization method. In addition, the outlet water temperature during operation and the inlet water temperature for shutdown are determined to maximize the system efficiency subject to a lower limit for the volume of unused hot water. The validity and effectiveness of this approach are ascertained by a numerical study using a simulated hot water demand.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

YOKOYAMA, R., KATO, R., WAKUI, T., TAKEMURA, K. (2022). Performance estimation and optimal operation of a $CO_2$ heat pump water heating system. International Journal of Thermodynamics, Cilt: 16 - Sayı: 2, 62–72. https://ajindex.com/articles/541855

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (1)

  1. Cecchinato, L., Corradi, M., Fornasieri, E. and Zamboni, L. (2005). Carbon Dioxide as Refrigerant for Tap Water Heat Pumps: a Comparison With the Traditional Solution. International Journal of Refrigeration, 28 (8), 1250–1258. Hashimoto, K. (2006). Technology and Market Development of CO2 Heat Pump Water Heaters (ECO CUTE) in Japan. IEA Heat Pump Centre Newsletter, 24 (3), 12–16. Hwang, Y. and Radermacher, R. (1998). Theoretical Evaluation of Carbon Dioxide Refrigeration Cycle. International Journal of Heating, Ventilating, Air- Conditioning and Refrigerating Research, 4 (3), 1–20. Japanese Industrial Standards Committee (2011). Residential Heat Pump Water Heaters. Standard No. JIS C 9220: 2011, Japanese Standards Association (in Japanese). Laipvadit, P., Tiansuwan, J., Kiatsiriroat, T. and Aye, L. (2008). Theoretical Performance Analysis of Heat Pump Water Heaters Using Carbon Dioxide as Refrigerant. International Journal of Energy Research, 32 (4), 356–366. Minetto, S. (2011). Theoretical and Experimental Analysis of a CO2 Heat Pump for Domestic Hot Water. International Journal of Refrigeration, 34(4), 742–751. Nekså, P. (2002). CO2 Heat Pump Systems. International Journal of Refrigeration, 25(4), 421–427. Nekså, P., Rekstad, H., Zakeri, R. and Schiefloe, P.A. (1998). CO2-Heat Pump Water Heater: Characteristics, System Design and Experimental Results. International Journal of Refrigeration, 21(3), 172–179. Richter, M.R., Song, S.M., Yin, J.M., Kim, M.H., Bullard, C.W. and Hrnjak, P.S. (2003). Experimental Results of Transcritical CO2 Heat Pump for Residential Application. Energy, 28(10), 1005–1019. Saikawa, M. (2004). CO2 Heat Pump Water Heater. Energy and Resources, 25(2), 101–105 (in Japanese). Saikawa, M. and Hashimoto, K. (2001). Evaluation on Efficiency of CO2 Heat Pump Cycle for Hot Water Supply (Evaluation on Theoretical Efficiency and Characteristics). Transactions of the JSRAE, 18 (3), 217–223 (in Japanese). Saikawa, M., Hashimoto, K., Hasegawa, H. and Iwatsubo, T. (1999). Study on Efficiency and Control Method of CO2 Heat Pump. Report No. W98004, Central Research Institute of Electric Power Industry (in Japanese). Sarkar, J., Bhattacharyya, S. and Ram Gopal, M. (2010). Performance of a Transcritical CO2 Heat Pump for Simultaneous Water Cooling and Heating. ASHRAE Transactions, 116(1), 534–541. Skaugen, G., Nekså, P. and Pettersen, J. (2002). Simulation of Trans-Critical CO2 Vapour Compression Systems. Proceedings of the 5th IIR-Gustav Lorentzen