热泵型溶液除湿新风系统性能分析与优化

本文建立了热泵型溶液除湿(HPLD)新风系统数学模型,研究了新风温度、湿度对系统运行性能的影响。结果表明:新风温度升高1℃,系统COP平均下降率为0.9%;新风含湿量增加1 g/(kg干空气),系统COP平均下降率为3.6%,新风湿度增加导致HPLD系统COP大幅下降,系统新风湿度变化的适应性差。为扩大HPLD系统适应范围,提出了冷却除湿与HPLD组合式除湿系统,以组合式除湿系统COP为评价指标,得到组合系统级间新风参数最优状态:温度为21℃,含湿量为14.1 g/(kg干空气)。夏季典型工况下,组合式除湿系统COP为5.40,比单一HPLD系统COP提高87.5%。最后,根据HPLD系统设计参数制作了实验样机,并对模拟结果进行了验证。     

除霜溶液冷冻再生的可行性分析

针对空气源热泵除霜溶液的冷冻再生问题,利用R407C非共沸混合制冷剂的变温蒸发特性满足除霜溶液的再生温度要求,从而实现溶液的冷冻再生。本文对制热工况下制冷剂的非共沸特性进行相关试验研究,并采用Solidworks软件进行机组模型的构建,针对R407C滑移温度的特性,对机组的再生温度、除霜溶液浓度以及机组蒸发温度三者之间进行匹配计算和分析。结果表明,采用R407C制冷剂的机组比采用R22制冷剂的机组蒸发侧压损减少38%,证明R407C制冷剂用于空气源热泵除霜溶液冷冻再生的可行性。     

热泵式溶液除湿新风机组性能研究

溶液除湿是一种具有较大节能潜力的湿度处理方式。本文针对热泵式溶液除湿新风机组进行试验研究,对新送风参数、室内外空气参数、系统功耗等进行测试,分析其除湿能力、制冷能力和能效比。结果表明其除湿效果良好,在与地面辐射系统的共同作用下,室内温湿度达到Ⅱ级热舒适度要求,且除湿性能会随着新风温度或新风含湿量的升高而增强。此外,将新风处理到同样的状态,溶液除湿较冷凝除湿直接节能54.8%,冷冻水温度提高近10℃也间接提高了系统的能效比,溶液除湿节能方面优势明显。     

低位热驱动的工业建筑除湿降温空调系统应用研究

工业建筑低品位余热资源丰富,但较难利用,尤其是80 ℃以下的余热,高效回收利用该温度以下的余热,对于节能环保意义重大。本文提出一种低位热驱动的工业建筑除湿降温空调系统,采用串联方式使热水先后驱动冷水机组和溶液除湿新风机组,从而实现低品位热的梯级深度利用。系统应用热湿解耦处理技术,使溶液除湿新风机组处理空气潜热负荷,冷水机组处理空气显热负荷。工程应用结果表明：在热源温度呈周期波动且均值为77.2 ℃的条件下,冷水机组的平均COP为0.69,冷水机组可提供15.1~16.3 ℃的高温冷冻水,实现对工业建筑热环境的有效调控。溶液除湿新风机组可将新风含湿量从19.4 g/(kg干空气)处理至11.9 g/(kg干空气),机组的平均除湿效率为61.2%。     

转轮除湿复合式空调系统的探讨

转轮除湿复合式空调系统利用转轮除湿处理新风用于承担室内湿负荷,室内显热冷负荷和新风显热冷负荷由干冷设备承担,可有效地控制室内温度和湿度.复合式空调系统采用热回收装置可有效地节约新风冷负荷和提高除湿能力,当新风送风温度等于室内设计温度时,系统冷水采用高温冷水(18/21℃),可有效地提高制冷机组性能系数,节约制冷能耗42.83%.但转轮除湿再生能耗过高,复合式空调系统总能耗远大于传统空调系统,降低转轮除湿再生能耗是复合式空调系统应用的关键问题.     

太阳能驱动的除湿空调系统冬季工况下的实验研究

本文在除湿换热器技术研究的基础上,构建太阳能驱动的除湿空调实验系统,并在上海冬季工况下对该系统的加湿性能进行实验验证和分析。采用太阳能集热器制取的再生热水加热饱和干燥剂使其再生,干燥剂再生过程中解吸水分并释放到再生空气中,即实现环境空气的加湿升温。实验结果表明:当再生热水为42.0℃时,环境空气温度从12.1℃升高至31.2℃,系统的平均加湿量Dave为3.4 g/kg,热力性能系数COP_(th)为2.0左右。     

基于低品位热能利用的热泵型房间空调器除霜技术

热泵型房间空调器应用于低温高湿地区时,存在频繁结霜、除霜的问题,导致制热舒适性不佳。本文基于霜层的形成机制,通过对热泵型房间空调器的压缩机频率、风机转速等负载的联动控制,以及室外低品位热能的利用,在制热运行的同时及时清除霜层。试验结果表明,应用该技术的热泵型房间空调器,在保证正常制热需求的同时,连续制热时间可延长30%～80%。     

叉流再生器性能试验研究

搭建叉流再生器性能试验台,利用Celdek规整填料作为气液接触介质,再生剂选用LiCl-H2O溶液,选取再生量和再生效率作为再生性能的评价指标。试验分析空气、溶液进口参数对再生性能的影响,并利用试验数据建立适用于LiCl-H2O溶液的再生效率和传质系数的试验关联式。最后将试验结果与文献中的相关结果进行比较,结果表明:不同的再生剂对再生性能的影响基本相同;当溶液浓度较低时(LiCl-H2O溶液≤32%),使用LiCl-H2O溶液比使用LiBr-H2O溶液的再生量大,而溶液浓度较高时,情况反之。     

溶液除湿新风机组控制策略仿真

利用Simulink构建由物性、传质单元数、空气和溶液出口参数等计算模块组成的溶液除湿新风机组仿真模型,分别将新风流量、溶液流量、溶液温度和溶液质量分数作为调节手段,分析其对机组送风含湿量的影响,并以除湿率为评价指标评价4种调节手段的优劣,提出适合夏季高温高湿和过渡季低温高湿工况溶液除湿新风机组的调节控制方案。仿真结果表明:夏季高温高湿工况溶液除湿新风机组应优先考虑调节新风流量和溶液质量分数;过渡季低温高湿工况溶液除湿新风机组应优先考虑调节溶液温度和溶液质量分数。     

基于中间补气压缩机的地暖系统制热性能实验研究

本文将中间补气涡旋式压缩机应用于地暖制热系统,以解决地暖制热系统在低温环境下制热性能不佳、机组运行不稳定等问题,并建立补气地暖样机实验系统,研究了在不同运行工况下中间补气地暖系统的压缩机排气温度、制热量、功耗及制热COP等参数,分析了中间补气地暖系统制热性能与常规热泵制热性能之间的关系。实验结果表明:当环境温度处于-20~7℃之间时,带中间补气系统的地暖机组的制热量相比于普通热泵平均提升约26.2%,制热COP平均提升约为8.7%,功耗仅平均增加约16%;当室外环境温度为-20℃时,压缩机排气温度降低了12℃。可见采用中间补气技术的地暖系统在低能耗的条件下更能满足低环境温度的需求。     

无霜空气源热泵系统除湿与再生工况?分析

为解决传统空气源热泵系统冬季的结霜问题,同时提升夏季机组的性能,本文提出一种"一塔三用"的无霜空气源热泵系统。通过搭建实验台研究了在除湿工况下的空气温度、含湿量、质量流量及溶液温度、质量流量、质量浓度,在再生工况下的溶液质量浓度、温度对溶液塔进出口空气?、除湿?(再生?)、系统输入输出?及?效的影响。结果表明:除湿工况下,除湿?随空气温度、空气质量流量、溶液质量流量的增加以及空气含湿量、溶液温度、溶液质量浓度的减少而增加;系统的?效随空气温度、含湿量、质量流量及溶液质量流量、质量浓度的增加以及溶液温度的减少而增加,其中空气含湿量、溶液质量浓度对?效影响较小,此模式?效最高可达0. 201。再生工况下,再生?随溶液质量浓度、温度的增加而增加;系统?效随溶液质量浓度的增加、溶液温度的减少而增加,其中溶液温度对?效影响较小,此模式?效最高可达0. 108 8。该系统?效率在实验工况下高于常规空气源热泵系统。     

一种蜂窝纸毡填料用于除湿液体再生过程的实验研究

设计出一种采用新型蜂窝状“纸毡”砌成的填料塔,用来进行除湿溶液在一定工况下与空气的再生试验。在控制溶液浓度、流量以及进口空气状态的条件下,分别研究了空气流量、溶液温度以及填料层高度对溶液再生性能的影响趋势,并分析了各因素对再生性能的控制机理。通过对试验数据的整理,得到了几种填料厚度下平均Sh数的变化规律。     

一种蜂窝纸砖填料用于除湿液体再生过程的实验研究

本文设计出一种采用新型蜂窝状"纸砖"砌成的填料塔,用来进行除湿溶液在一定工况下与空气的再生试验.在控制溶液浓度、流量以及进口空气状态的条件下,分别研究了空气流量、溶液温度以及填料层高度对溶液再生性能的影响趋势,并分析了各因素对再生性能的控制机理.通过对试验数据的整理,得到了几种填料厚度下平均Sh数的变化规律.     

风冷螺杆热泵机组的除霜控制设定参数优化的试验研究

试验研究了除霜进入条件和除霜退出条什两个除霜控制设定参数对风冷热泵机组的冬季除霜的影响,基于多次连续的除霜循环和制热循环的测试数据,揭示了不同的除霜控制设定参数值下,机组在除霜循环运行和制热循环运行时,翅片温度、出水温度、吸气过热度和过冷度等运行参数以及制热量的变化特点和变化规律,为除霜控制逻辑中优化除霜控制设定值,提高机组平均制热能力和运行效率,提高制热运行可靠性提供了极其重要的数据参考.     

利用冷凝热再生低浓度除湿溶液的实验研究

为了获得系统重要运行参数对利用冷凝热实现低浓度除湿溶液再生性能的影响,本文在热泵驱动溶液除湿空调系统实验平台上,以低浓度的Li Cl水溶液作为再生盐溶液,再生量和冷凝热利用率作为再生性能的评价指标,对利用冷凝热实现溶液再生过程进行了实验研究。结果表明:空气流量、温度和溶液流量、温度的增加都有利于提高再生量。在夏季典型工况下,当溶液浓度为21.20%~24.91%时,冷凝热利用率在0.416~0.507波动,降低溶液浓度有利于提高冷凝热利用率。并根据实验数据拟合出了利用冷凝热再生除湿溶液过程中的耦合传热传质系数关联式,为后续如何在溶液再生过程中充分利用冷凝热提供了实验依据。     

低压补气型空气源热泵（冷水）机组制热性能试验研究

为了研究低压补气型空气源热泵(冷水)机组的制热性能,搭建以R410A为制冷剂的空气源热泵(冷水)机组试验台。试验结果表明:相对于不补气模式,在低压补气模式下,当室外温度在7～-15℃范围时,机组制热量提升12.6%～33.0%,COP提升3.4%～15.1%,并且能够有效降低排气温度。     

液体除湿剂超声波雾化再生器模型及能耗特性

本文对超声波雾化再生技术进行相关理论研究,在一定假设前提下,建立了超声波雾化再生器模型,并进行实验验证;提出除湿溶液再生能效指标——比能耗(SEC),模拟分析了进口溶液温度和质量浓度、再生空气温度和湿度对超声波雾化再生器能效特性的影响。研究表明:1)较低的溶液进口温度有利于提升溶液再生器的能效,但溶液进口温度的下限值应满足溶液再生后的使用条件要求;2)溶液再生SEC随除湿溶液质量浓度的增加而明显增大,当溶液质量浓度从0.28增加至0.33时,溶液单位再生量的能耗将提高近40%;3)较高的再生空气温度将导致溶液再生能效下降,当再生空气由30℃加热至41℃时,溶液的再生SEC从3.263 kJ/g增加至4.629 kJ/g;4)较高的再生空气湿度将导致较高的再生能耗,当进口再生空气含湿量从10 g/(kg干空气)增至28 g/(kg干空气)时,溶液再生SEC从3.23 kJ/g增至10.56 kJ/g。     

热泵型溶液调湿系统的补水量计算

对无预冷型和预冷型溶液调湿空调系统的溶液浓度平衡进行理论分析,并给出系统补水量的数学模型。计算结果表明:对于无预冷溶液调湿空调系统,系统补水量与系统性能系数基本无关,随除湿器干球温差的增大或再生器干球温差的减小而增大;对于预冷型溶液调湿空调系统,系统补水量随系统性能系数的增大或再生器干球温差的减小而增大。对不同补水方式进行比较,结果表明,溶液调湿空调系统应优先采用脉冲式补水方法。     

等焓加湿翅片管式换热器与房间空调器性能的实验研究

针对等焓加湿翅片管式换热器和房间空调器的性能进行了实验研究。以热水作为被冷却介质,对换热器进行了对比实验研究,在不同环境温度下测量了原换热器换热量和淋水量为0.053kg/s下填料厚度分别为50mm、65mm、80mm和100mm时换热器的换热量。对等焓加湿房间空调器性能进行了对比实验研究。研究结果表明:等焓加湿可提高翅片管式换热器的冷却效果,且随着环境温度的增大,换热量增幅也增大;等焓加湿换热器的风量随填料厚度的增加而减小;淋水密度的大小决定了填料的湿润程度,在淋水量为0.053kg/s时,100mm厚填料的表面刚好完全湿润;在室外侧空气干球温度为35℃、湿球温度为24℃,室内侧空气干球温度为27℃、湿球温度为19.5℃时,等焓加湿房间空调器的能效比EER值提高了15.3%。     

带闪蒸器补气的R134a准二级压缩制冷/热泵系统实验研究

为增加空气源热泵运行的稳定性及提高其性能系数,本文提出了以R134a为工质的涡旋压缩机闪蒸器补气制冷/热泵系统。搭建了实验台对压缩机排气温度、功耗、制冷量、制热量及制冷、制热性能系数进行研究。结果表明:当冷凝温度为45℃,蒸发温度为-20~0℃时,与采用相同工质的单级系统相比,补气系统的排气温度降低了6.2℃,功耗增加1.4%~2.8%,制冷量和制冷COPc分别提高19.8%和17.6%,制热量和制热COPh分别提高15.3%和13.2%。