二氧化碳热泵热水器

本文综述了二氧化碳热泵热水器的优点、热泵热水器跨临界循环的特性、CO2压缩机、换热器、热水贮水箱结构、CO2热泵热水器的产品规格以及测试标准等,供研究人员和生产单位参考.     

关于家用CO2热泵热水器设计思路的探讨

CO2放热过程中的温度滑移与热水形成很好的温度匹配,使得家用CO2热泵热水器在生产高温热水方面的优势明显,借鉴日本的标准,可达到65℃。但我国大部分地域水质较硬,较高的出水温度会加剧气冷器管道中的结垢现象;并且由于幼儿和老人对高温热水不敏感,容易造成热水烫伤。通过理论分析和试验验证发现降低出水温度后,CO2系统仍然具有明显的性能优势。综合考虑家用CO2热泵热水器在我国实际使用过程中系统性能、水质情况、防高温烫伤三方面的限制和影响,推荐其设计出水温度以不高于45℃为宜。     

CO2空气源热泵热水器的研究现状及展望

介绍CO2热泵热水器的国内外研究现状,结合国外已经商品化的热泵热水器,通过分析比较,认为CO2热泵热水器有着节能环保的特点。针对解决CO2热泵热水器的普及问题提出几点建议。     

跨临界CO2热泵热水器系统的试验研究

介绍带回热器的跨临界CO2热泵热水试验系统。通过改变气冷器水流量对跨临界CO2水-水热泵多种工况的循环性能进行试验研究,获得一系列试验数据。试验结果表明:跨临界CO2热泵循环可获得比常规工质要高的出水温度;增加气冷器水流量可有效提高系统的制热系数。     

太阳能辅助空气源跨临界二氧化碳热泵热水与空调系统初探

提出一种结构与控制均非常简单的太阳能辅助空气源跨临界CO2热泵空调热水系统，包括太阳能集热系统、CO2热泵系统以及室内室外换热系统；针对不同气候条件，可采用制热、制冷、热水、制热十热水、制冷十热水五种运行模式，实现热水和空调两大功能，具有节能环保的优点。     

空气源CO2热泵热水器最佳冷却工况热力学分析

概述了CO2热泵热水器的发展历程。介绍了回热型跨临界CO2热泵循环。分析了冷却压力对系统制热性能系数和单位压缩功的影响,确定了在保证性能系数最大的情况下冷却压力和冷却温度之间的关系。     

CO2水冷气体冷却器理论与实验研究

针对自然工质CO2热泵热水器中套管式气体冷却器进行理论分析与实验研究。选取不同的换热关联式,分析管径和流量对CO2侧和水侧换热的影响,理论分析CO2和水的温度匹配情况,设计套管式气体冷却器并进行实验研究,实验结果表明所进行的理论分析在误差允许范围内,满足设计要求,理论和实验结果对于CO2热泵热水器的产业化应用起到了很好的技术支持作用。     

一种CO_2热泵除霜方法的实现

空气源CO2热泵在冬季运行时,由于外部环境温度低、空气湿度大等原因,往往会在蒸发器表面形成霜层,从而降低热泵运行效率,甚至影响热泵机组的正常运行,根据CO2热泵的实际应用,设计一种CO2热泵智能除霜方法,用于解决空气源CO2热泵低温、高湿环境下的除霜问题。     

一种新型家用空调热水器

在家用空调的基础上提出一种新型家用空调热水器,用于回收空调冷凝热制备生活热水,将家用空调和热水器合二为一,实现一机多用。本新技术不仅可用于新机组设计,也可用于现有旧机组改造,具有显著的经济效益和环境效益。     

生活废热水余热利用的实验研究

理论研究显示,以生活废热水为热源的热泵热水器比空气源热泵热水器有更好的节能效果和更广的应用区域,但对非公共浴室的生活废热水源热泵热水器的实践研究和应用仍较少。以仲恺农业工程学院学生生活废水的使用和排放情况为基础,设计了可用于家庭、集体宿舍和宾馆房间的户式生活废热水源热泵热水系统,并模拟多种运行工况进行了实验研究,为生活废热水源热泵热水器的工程设计提供依据。研究表明,该系统能效比高,节能效果优于其他热水加热方式。     

CO_2制冷剂在食品冷冻冷藏中的应用前景

CO2制冷剂在制冷与空调中的应用主要有三方面：热泵热水器、汽车空调和食品冷冻冷藏。本文论述了CO2制冷剂在食品冷冻冷藏中的应用前景。在国外超市已取得了成功的经验,由于我国正在加速R22的淘汰进程,相信在不久的将来会在我国超市中出现。     

适用于低温工况的空气源热泵热水器研究现状

CO2热泵热水器、双级压缩热泵热水器和复叠式热泵热水器均具有良好的低温适应性,可以较好解决普通单级热泵热水器在低温环境下无法稳定有效运行的问题。本文通过归纳总结这3种热泵系统国内外研究现状,详细分析各自的优点以及主要发展制约因素,并提出今后的研究与发展方向,为进一步的研究提供参考依据。     

家用热泵热水器的应用现状与分析

家用热泵热水器是一种新型产品,具有节能、安全、环保的优点.介绍了目前国内外家用热泵热水器的市场应用现状,对影响我国热泵热水器快速发展的主要因素进行了分析,从而为热泵热水器的推广应用指出了方向.     

双级一次加热式热泵热水机的研究

通过对市场上存在的循环加热式和一次加热式2种传统形式的热泵热水机进行对比分析,发现前者工程系统复杂,且由于系统水泵功耗会造成系统能效下降,而后者虽然工程得到简化,但由于长期高压比工作,能效低下。为此,作者设计出一种高效节能的新型热泵热水器形式——双级一次加热式热泵热水机,既取消了循环泵,保持了一次加热式的工程优势,同时也降低了系统的压缩比,实现了高能效。本文重点阐述双级一次加热式热泵热水机的设计方案、主要性能优势和相关关键技术,通过理论分析和实验验证,得出如下结论：双级一次加热式热泵热水系统与传统单级一次加热式相比,输入功率大幅下降,COP明显提高;双级一次加热式热泵热水系统与循环加热式相比,省却循环水泵的功耗,COP也具有优势。     

两级冷凝热泵热水系统的实验研究

空气源热泵热水器运行在高温工作区时,压缩机功率及压缩机排气温度往往偏高,这不仅给机组的安全稳定性带来了隐患,同时系统的效率也会明显下降。针对这一问题,文中提出了一种两级冷凝热泵热水系统以及相应的控制方式,并进行了实验。实验结果表明,与传统的热泵热水器相比,这一系统不仅能提高供水温度,而且能让热泵热水机组在高温工作区的冷凝温度相对较低,从而在提高供水温度的同时,有效的降低了机组最高压缩机功率以及最高压缩机排气温度,系统运行安全、可靠、高效。     

Modeling of an ammonia–water absorption heat pump water heater for residential applications

An investigation of a direct gas-fired single-effect ammonia–water absorption heat pump water heater for residential applications is presented. Combustion of natural gas provides heat to the desorber where refrigerant is generated. The absorber and condenser are hydronically coupled in parallel to a hot water storage tank, while the evaporator is hydronically coupled to an ambient air heat exchanger that extracts ambient heat. A thermodynamic model is developed and the system configuration is optimized to provide a baseline heating capacity of 2.79 kW at a coefficient of performance of 1.74. A detailed parametric study over a range of water and ambient temperatures is used to understand the variation in system performance as the water is heated from 14.5 to a minimum of 57.0 °C. The performance of the heat pump coupled to a 227-liter storage tank is also modeled for three different scenarios, a cold start response to a 76-liter draw, and response to stand-by losses. The absorption heat pump water heater is found to achieve coefficients of performance better than those of commercially available gas fired heaters and electric heat pump units.     

四种跨临界CO2压缩式热泵系统的热力性能研究

CO2是具有很大潜力的天然替代工质之一,CO2跨临界循环放热过程中具有较大温度滑移,与水侧温升过程相匹配,因此适合用于热泵热水器系统。国内外学者提出了许多提高跨临界CO2循环效率的方法,其中包括引入回热器、喷射器等设备,从不同角度对比分析在常规跨临界CO2热泵系统中引入回热器、喷射器后系统的性能变化。本文在前人工作的基础上,建立相关热力学计算模型,并进一步对四种不同形式的跨临界CO2热泵系统（常规跨临界CO2热泵系统（TCHS）、带回热器的跨临界CO2热泵系统（TCHSI）、带喷射器的跨临界CO2热泵系统（TCHSE）及带喷射器与回热器的跨临界CO2热泵系统（TCHSEI））的性能进行研究,对比分析排气压力一定的情况下四种循环的热力性能;从最优排气压力的角度出发,分析对比不同系统中气冷器出口温度变化对系统最优排气压力和制热系数的影响,以及喷射器等熵效率对系统性能的影响。以上研究为CO2压缩式热泵系统的实用化进展奠定良好的理论基础。     

CO_2热泵热电池储能性能实验研究

CO_2热泵热电池系统由跨临界二氧化碳水源热泵与蓄冷蓄热装置组成,其在储能过程中系统的效率会逐渐降低。本文实验研究了CO_2热泵热电池的储能性能,分析了储冷罐、储热罐循环水体积流量、压缩机频率和电子膨胀阀开度对储能效率的影响。结果表明:低循环水流量既可使储能罐获得良好的温度分层,又能获得较大的换热量;压缩机频率越高,系统效率越大;同时电子膨胀阀开度也影响系统的储能效率。当压缩机频率为50 Hz,电子膨胀阀开度为330脉冲,储冷罐、储热罐循环水体积流量分别为0.2 m~3/h、0.1 m~3/h时,总体COP最大,为5.49。同时数学拟合了系统COP与储冷罐、储热罐出水温度、控制参数的关联式,提出了一种基于遗传算法的优化控制策略,系统总COP可达6.29。