带冷凝热回收热泵空调器的实验研究

提出了在家用空调器上安装冷凝热回收装置,该系统能够实现热泵热水器、热泵空调器和冷凝热回收功能。实验模拟不同室内外工况和不同运行模式,对整个系统供冷性能和热水供应能力进行了实验研究,并分析了不同空调与热水使用模式对整个系统的影响。最终得到了该系统制冷模式、热水器制热水模式和联合供冷与供热水模式下该系统的压缩机排气压力、压缩机吸气压力、水箱水温变化、制冷量及各个模式下系统性能系数。     

多功能空调热水器最佳制冷剂充注量的实验与分析

本文提出了一种新型双节流储液器,该装置可以自动调节系统的制冷剂循环量,使得多功能空调热水器能够在多种模式下稳定运行。依据于COP最大的原则,通过实验确定了多功能空调热水器在夏天单独制冷和制冷兼制热水两种模式下制冷剂的最佳充注量,实验结果表明本装置在室外环境温度为32±1℃时,夏季单独制冷、制冷兼制热水两种模式下的最佳充注量分别为6.5 kg、7.5 kg,相应的最大COP分别为3.80、5.88。当制冷剂充注量发生变化时,通过调节系统的节流阀,能够使系统的COP接近于制冷剂最佳充注量所能达到的效果。另外,考察了最佳充注量下节流阀开度对COP、过冷度及过热度的影响,当制冷剂充注量相同,制冷兼制热水模式的COP和制冷量与单独制冷模式的相比,前者更大些。实验结果显示了双节流储液器对制冷剂循环量具有调节作用,达到了节能的效果。     

太阳能复合能源空调热水系统中热泵系统换热性能的试验研究

通过将太阳能热水系统和空调热泵系统结合,设计出太阳能复合能源空调系统.针对该新型系统中的热泵空调热水子系统进行研究,在标准工况下,分别对该系统的3种模式下的换热性能进行试验,数据分析结果表明该系统比传统系统更为高效的,其单独制冷模式下系统最高COP可达5.34,单独热水模式下的静态加热系统COP可达5.78,制冷兼热水模式下系统COP可达4.5.     

用于低温复叠式制冷的CO2螺杆式压缩机组的性能实验

CO2在冷冻冷藏系统中适宜作为低温级制冷剂与其他制冷剂组成复叠式制冷循环。建立采用螺杆式压缩机组的NH3/CO2复叠式制冷实验系统,对低温级的CO2螺杆式压缩机组进行性能测试,并对主要技术参数进行分析,给出机组制冷量、轴功率、容积效率和绝热效率等在不同工况下的变化关系。在相同工况下CO2制冷机组的制冷量约是同型号氨机组的7.5～10.5倍,且在蒸发温度越低时差值越大。对NH3/CO2复叠式制冷机组和NH3单机双级压缩制冷机组的性能系数进行比较,前者在蒸发温度低于-40℃时性能系数更高。     

空调热水一体机制冷兼制热水模式运行控制策略的研究

对空调热水一体机制冷兼制热水模式主要采用的2种运行方式进行分析,综合这2种运行方式各自的优缺点,通过理论分析,以综合能效比为切入点,提出一种基于水箱温度为控制变量的运行方式,并通过实验分析确定该运行方式下控制变量的最佳值,同时进行实验验证。     

热泵型蓄能多联机空调系统研究

为了提高多联机夏季运行制冷能力和COP并解决系统冬季运行因蒸发温度降低而导致的系统制热量衰减等问题,研制了一种兼具有蓄冷和蓄热功能的多联机蓄能空调系统,并进行了蓄冰、融冰释冷、蓄热、释热等运行模式下系统的性能实验研究。结果表明：在（夏季）夜间用电低谷蓄冰模式运行时间约8 h,能够蓄存380 MJ的冷量,用于增加白天运行时制冷剂的过冷度,铜管外结冰厚度约为35 mm,能够保证系统融冰供冷8 h;在释冷运行模式下机组制冷量可提高29%,COP提高到136.4%;在（冬季）夜间低谷时蓄能桶中贮存热水,白天释热运行模式下,通过提高压缩机的吸气温度/蒸发温度解决了系统制热量衰减的问题,并缓解了机组结霜现象。     

热泵型蓄能多联机空调系统

为了提高多联机夏季运行制冷能力和COP并解决系统冬季运行因蒸发温度降低而导致的系统制热量衰减等问题,研制了一种兼具有蓄冷和蓄热功能的多联机蓄能空调系统,并进行了蓄冰、融冰释冷、蓄热、释热等运行模式下系统的性能实验研究。结果表明:在(夏季)夜间用电低谷蓄冰模式运行时间约8 h,能够蓄存380 MJ的冷量,用于增加白天运行时制冷剂的过冷度,铜管外结冰厚度约为35 mm,能够保证系统融冰供冷8 h;在释冷运行模式下机组制冷量可提高29%,COP提高到136.4%;在(冬季)夜间低谷时蓄能桶中贮存热水,白天释热运行模式下,通过提高压缩机的吸气温度/蒸发温度解决了系统制热量衰减的问题,并缓解了机组结霜现象。     

变容量家庭能源中心制冷兼制热水模式动态特性及控制策略

根据实际住宅空调负荷和热水负荷的特点,并考虑多种初始条件的影响,总结家庭能源中心系统制冷兼制热水模式的4种典型运行方式,试验研究4种运行方式的动态特性,得出适用家庭能源中心系统的运行方式。并给出制冷兼制热水模式的使用原则和控制策略,可保证变容量家庭能源中心的制冷兼制热水模式安全高效地运行。     

两级溴化锂吸收式制冷机的变工况性能实验

介绍了自主研制的350 kW两级溴化锂吸收式制冷机,并对该机组进行了4种变工况条件下的性能测试.分别通过改变冷媒水出口温度,冷却水进口温度,热水进口温度和热水流量来测试该制冷设备在以上4种常见变工况的外界条件下,其制冷量和热力系数(COP)的变化趋势.该实验结果显示,在设计值上下20％的变化范围内,随着冷媒水出口温度和热水进口温度的升高,热水流量的加大以及冷却水进口温度的降低,机组制冷量和热力系数(COP)均会得到提高.     

不同气候区太阳能-空气源热泵热水系统运行性能评价

本文采用非稳态制热实验方法测试空气源热泵在典型工况下的能效系数,测试不同日照强度下太阳能平板集热器的热效率,分析户用太阳能-空气源热泵热水系统在3～5人典型住宅用户热水负荷下的运行性能;选取不同气候区的代表城市,结合典型年气象数据,评价该系统在不同地区的太阳能贡献率和热水系统全年能效系数(APF)。得出:寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区热泵机组单独运行时系统APF_h分别为3.03、3.34、3.79、3.28;4个地区太阳能年贡献率分别为29.82%、32.07%、29.58%、38.62%,太阳能-空气源热泵组合系统APF_s分别可达3.67、4.06、4.39、4.45。     

变转速制冷压缩机的实验研究

在变转速工况下进行制冷压缩机的实验研究,分析压缩机的制冷量、轴功率、性能系数和输气系数的变化规律。所作的研究为变转速工况下压缩机输气系数计算式的拟合和制冷量的计算奠定实验基础。     

多功能热泵热水机的原理及其应用研究

多功能热泵热水机具有制冷、制热、制热水兼制冷、独立制热水的四种功能,可以在任何季节和不同冷、热量需求时,选择满足需求的最佳节能模式运行。本文介绍多功能热泵各种模式运行原理及其应用研究,对夏热冬冷地区的建筑节能改造有着积极意义。     

电动汽车空调热泵型涡旋压缩机结构分析

为了解决电动汽车空调系统冬季采暖问题,针对冬季空调工况下压缩机单级压比增大的运行特性,以涡旋压缩机制热性能系数为热力学优化目标函数,确定了制冷剂循环系统中的最佳补气压力,优化了涡旋压缩机静涡旋盘上的中间补气口的几何位置和形状,使其具备了准双级压缩功能。将研发的热泵型电动涡旋压缩机安装于电动汽车空调系统,利用空气焓差法对系统进行了制热、制冷性能实验。实验结果表明,静涡旋盘结构优化后的热泵型电动涡旋压缩机,其制热和制冷能力可以满足5人座电动汽车司乘人员的冬季和夏季舒适性要求,并且具有较高的制热和制冷性能系数,从而提升了汽车空调系统热泵循环和制冷循环的热经济性,达到了节能的目的。     

经济器在磁悬浮离心式冷水机组中的应用研究

为研究经济器在磁悬浮离心式冷水机组中的应用效果,首先通过理论分析得出不同压缩机压比下经济器对机组性能系数的影响,随后测试经济器膨胀阀不同目标过热度下机组的性能系数,在膨胀阀的最优目标过热度设定下,测试相同冷凝器进水温度、不同制冷量和不同冷凝器进水温度、相同制冷量2种情况下经济器开启和关闭对机组性能系数的影响。试验结果表明:对于磁悬浮离心式冷水机组,经济器膨胀阀目标过热度最优设定值为6.0℃左右;压缩机压比大于1.8时经济器能够起到提升机组性能系数的作用,随着压比的增大,对性能系数的提升能力增大;相同制冷量条件下,随着冷凝器进水温度的升高,经济器的应用使得机组性能系数最大能够提高10%。     

经济器对压缩制冷循环影响分析

通过对空调工况下R134a和R22常用制冷工质的螺杆制冷压缩机带经济器后的机组性能提高情况进行了数值模拟计算。分析了压缩机补气口位置、经济器传热温差、冷凝器出口过冷度和工质类型对机组性能的影响。另外,对带经济器螺杆制冷循环系统进行试验测试,得到了普通单级螺杆循环与带经济器螺杆循环在空调工况下的制冷量、耗功、性能系数的数据,并与模拟计算的结果进行比较分析。结果表明:螺杆制冷循环系统增设经济器以后,系统性能在某补气位置存在最佳值;经济器的换热性能越高、冷凝器出口过冷度越小、蒸发温度越低,系统性能提高的程度就越好;以R134a为制冷工质的系统的性能系数增长率高于以R22为工质的情况。     

太阳能吸附空调的全性能实验研究及其应用

研究了不同工作条件对硅胶-水吸附机组性能的影响,例如热水进口温度、冷却水进口温度、热水流量、冷水出口温度等因素对吸附制冷性能的影响。在北纬36°41′地区进行应用,经过测量计算,在夏日典型晴天条件下,集热器平均效率为0.36,吸附制冷机平均COP(性能系数)为0.44,平均太阳能COP值为0.16。测量结果表明,机组性能受多种工作条件影响。机组制冷性能随着热水进口温度、热水流量、冷水出口温度、太阳辐射强度的增加而增加,而随着冷却水进口温度的上升而降低。当热水进口温度为79.0℃,冷却水进口温度为25.4℃,冷水出口温度为13.7℃,制冷功率为17.9kW,COP可达0.63。当热水流量为2124kg/h(名义热水流量为3400kg/h),热水进口温度为79.9℃,冷却水进口温度为30.2℃,冷水出口温度为15.3℃时,制冷功率12.7kW,COP为0.42。     

带热回收的氨制冷雪橇雪道制冰系统的性能分析

针对2022年北京冬奥会延庆地区的雪橇雪道氨制冷循环进行性能分析。研究单独制冷、制冷+热泵辅助热回收两种循环方式的运行性能。研究结果表明,在单独制冷模式下,随着冷凝温度的升高,系统的制冷性能下降;在制冷+热泵辅助热回收模式下,利用回收的热量将冷水预热,当冷凝温度为30℃时,系统综合COP可达到5.46;并且以系统冷凝温度30℃蒸发温度-18℃为例,进行经济性分析,表明回收冷凝热制取生活用水所需的费用仅为热泵直接加热热水的40%。     

高温高湿环境对冷藏车制冷机组性能影响的试验研究

为了研究高温高湿环境对冷藏车用制冷机组性能的影响,分别在高温环境下对制冷机组压缩机性能、制冷能力以及高湿环境下蒸发器回风温度、结霜情况进行试验。结果表明,高温环境下压缩机吸/排气温度、吸/排气压力大幅升高,制冷能力显著降低,因此在高温环境下必须限定压缩机的最高转速以保证其工作的可靠性;高湿环境会造成制冷机组蒸发器回风温度升高,蒸发器结霜严重,必须缩短制冷机组除霜时间间隔。     

3种跨临界二氧化碳热泵热水器系统的实验研究

研制了跨临界二氧化碳热泵热水器实验台,在一定蒸发温度下,分别对常规系统、带回热器系统及带喷射器和回热器系统这3种跨临界二氧化碳热泵热水器系统在制取不同温度热水时的性能进行了实验研究,分析了制热系数、制热量、压缩机耗功量、压缩机压比等参数随热水出水温度的变化趋势,并分析了回热器、喷射器的工作性能,实验结果表明:和常规系统相比,引入回热器后系统制热系数可以提高约10％,引入喷射器和回热器后系统制热系数可以提高约20％.     

燃气三联供和江水源热泵复合系统数学模型的建立和分析

当今世界能源紧缺,燃气三联供和江水源热泵的复合系统能提高能源利用率,且之前研究较少。针对冷热电三联供和江水源热泵组成的复合联供系统,通过建立复合系统数学模型,对复合联供系统进行分析。建模的主要设备包括内燃机、烟气热水型吸收式制冷机组、江水源热泵机组。分析发现,内燃机的发电效率随着机组负载率的增加而增加,当机组负载率低于50%时,机组发电效率随着负载率降低而急剧下降,机组发电高效区间出现在50%-100%。烟气热水型吸收式制冷机组热力系数受冷却水温度及烟气温度的影响,冷却水温度越高热力系数越低,烟气温度越高热力系数越高。