Performance Analysis of an Ejector-Enhanced Heat Pump System for Low-Temperature Waste Heat Recovery Using UHVDC Converter Valves

喷油器 热泵 喷嘴 余热 核工程 可用能 制冷 材料科学 机械工程 环境科学 火用 废物管理 工程类 热交换器
作者
Menghan Jin,Xingjuan Zhang,Jianhui Zhou,Limin Zhang
出处
期刊:Energies [MDPI AG]
卷期号:17 (14): 3589-3589 被引量:1
标识
DOI:10.3390/en17143589
摘要

This article proposes a heating method based on heat pump technology to address the large amount of low-grade waste heat generated by a certain type of ultra-high voltage direct current (UHVDC) converter valve. Thermal performance calculations for two systems, a basic vapor compression heat pump system (BVCHPS) based on thermal expansion valve throttling and an ejector-enhanced heat pump system (EEHPS) are analyzed. The research results show that the EEHPS exhibits superior COP and exergy efficiency when generating hot water above 80 °C using a heat source below 50 °C. Additionally, mathematical modeling analysis identifies optimal structural parameters such as nozzle throat diameter, throat area ratio, and nozzle outlet diameter for the ejector in its design state. The low-temperature waste heat recovered from the UHVDC converter valves can be further used in engineering applications such as heating, refrigeration, seawater desalination, and sewage treatment.
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