应用于溶液除湿空调中跨临界CO_2循环热泵的性能优化分析

介绍CO_2跨临界循环与溶液除湿一体化空调系统的运行原理,确定应用于溶液除湿空调的CO_2跨临界循环的温度及压力范围,建立循环性能分析模型。以1 kg/s制冷剂流量为基准,用经过验证的Coolpack软件对系统进行模拟优化分析研究,分析跨临界CO_2循环不同蒸发温度、冷却器出口温度以及压缩机排气压力对系统COP的影响,为跨临界CO_2循环热泵在溶液除湿空调中的应用提供理论支持。     

电动汽车低温环境下采暖方式探讨

传统汽车的采暖方式是利用发动机余热,电动汽车则大多采用PTC加热或热泵制热方式。PTC加热的能效比低,电能消耗大,续航里程削减严重;热泵制热在环境温度低于-10℃时,存在压缩机无法启动以及供热量不足的问题。为了保证热泵系统在低温环境下能高效稳定供热,提出了使用补气增焓涡旋式压缩机、局部调节、热储能制热系统和二次回路空调热泵系统四种采暖方案,并对其进行分析与说明。     

跨临界CO2循环的研究进展及应用

近年来,跨临界CO_2循环制冷系统的研究发展非常迅速,已经成为国内外学者竞相研究的热点.综述了跨临界CO_2循环的国内外研究现状以及跨临界CO_2循环的商业应用研究和发展前景.经分析发现,跨临界CO_2循环系统的研究方向主要集中在提高循环性能、充注量对系统性能的影响和跨临界CO_2毛细管节流这三个方面.总结了跨临界CO_2循环应用于热泵热水器、汽车空调和超市冷冻冷藏领域的研究状况.总之,CO_2是一种非常具有发展潜力的制冷剂,在超临界CO_2制冷方面还需要进行更多的研究,逐步解决生产技术、运行效率、安全等方面的问题.     

跨临界CO2热泵系统性能研究

建立了跨临界CO_2热泵热水系统及其主要部件的数学模型并进行了模拟,利用自行搭建的跨临界CO_2热泵实验台进行了相关的实验研究。分析比较了气冷器的出口水温、气冷器的制热量与系统COP_h值(跨临界CO_2热泵系统)的仿真值与实验值,结果表明实验值与仿真值较为吻合,建立的系统模型准确性较高。利用仿真与实验的手段,研究了不同的冷却水流量和冷却水温度对跨临界CO_2热泵系统的性能影响。研究结果表明:系统运行时外部参数冷却水温度和流量及蒸发温度的变化将引起系统性能参数(制热量Q、系统COP_h值)变化,尤其是气冷器进口水温对系统性能的影响最大,为了保证气冷器中CO_2工质实现跨临界循环,降低气冷器进口水温是关键因素。     

直膨式跨临界CO2热泵地板辐射采暖的可行性分析

文中介绍了直膨式跨临界CO2热泵的工作原理,通过分析CO2制冷剂的换热特性、对比不同工况下CO2与传统工质热泵的性能来验证直膨式跨临界CO2热泵用于地板辐射采暖的可行性,并对不同负荷下的供热调节方式进行了计算分析。结果表明：直膨式跨临界CO2热泵地板辐射采暖在系统COPh、运行稳定性、经济性等方面都优于传统工质热泵,并且适宜用于室外温度较低的地区冬季采暖。     

回热器对跨临界CO_2水源热泵的影响判别式及实验研究

分析了回热器对跨临界CO2压缩循环效率等的影响,推导出回热器对系统的制热效率影响的判别式。在带回热器和不带回热器两种情况下完成了跨临界CO2水源热泵系统的实验。实验结果表明：带回热器的跨临界CO2水源热泵系统的制热效率和制冷效率略高于不带回热器时系统的效率;带回热器时热泵系统的制热效率比不带回热器系统的制热效率高约4%-8%。     

环保型CO2热泵系统的理论分析与性能测试

由于CFCs和HCFCs等人工合成制冷剂对环境产生不利影响,CO2作为自然工质得到了日益重视.CO2的临界温度为31℃,一般采用跨临界循环方式,但其循环性能低于合成工质.对跨临界CO2热泵系统性能进行的热力学分析和实验测试表明:当气体冷却器出口温度一定时,跨临界CO2热泵循环存在一个最优运行压力;在相同工况下,随着蒸发温度的升高,系统的性能系数逐渐增大:气体冷却器出口温度越低,整个系统运行的效率越高.因此,在跨临界CO2热泵系统设计和运行过程中,应综合考虑蒸发温度、气体冷却器出口温度以及运行压力的影响,使系统性能最优.     

添加剂对跨临界CO2蒸发换热影响研究

选择3种添加剂加入跨临界CO_2制冷循环系统,其中N2和Ar的沸点远低于CO_2工质的沸点,属于不凝气体,能促进核态沸腾,R32的沸点稍高于CO_2工质的沸点,主要对CO2工质的物性产生影响。实验表明蒸发器入口温度不太高,不凝气体浓度较低的工况下可改善换热性能,R32浓度较高时会对换热性能起到一定影响。     

基于模糊层次分析法的制冷剂选择

制冷剂选择是复叠式热泵研究的一个重要方向。在分析模糊、灰色关联在制冷空调领域应用及复叠式热泵制冷剂选择研究现状基础上,采用模糊层次分析法构建了包括安全性、热力性能、环保性能、成本和热物性5个方面共27个指标组成的制冷剂评价指标体系,建立制冷剂性能综合评价模型,利用该模型在47种纯工质范围内为复叠式热泵选择合适的工质。结果表明,综合性能较好的制冷剂组合为R134a/R601a、R134a/R601、R1234yf/R236ea等。     

二氧化碳热泵热水器系统运行特性

二氧化碳因其具有良好的环境性能及其在跨临界循环运行下所具有的独特热力学优势,一直是制冷、空调、热泵行业的研究热点。为了研究二氧化碳跨临界循环热泵热水器的系统运行特性,项目组设计并搭建了水源型二氧化碳热泵热水器测试系统,测试了在不同气冷器进、出水温度,不同蒸发器进水温度及不同电子膨胀阀开度下,系统运行时性能系数(COP)、制热量及制冷量的变化值,初步掌握了二氧化碳跨临界循环热泵热水器系统的运行特性。     

关于电动汽车整车零扭的研究

电动汽车传动系统有别于传统燃油车,车辆在N档时存在零扭力,该力对续航测试结果的影响较大.从电动汽车续驶里程测试角度出发,对整车零扭进行研究,为优化电动汽车整车台架测试体系提供参考方法.研究结果表明:为减少零扭为续航测试的影响,当技术条件成熟时,推荐方案1;当进行车辆对标时,推荐采用方案2;当进行新车型正向开发时,推荐采...     

CO_2跨临界双级压缩带回热器与不带回热器循环分析

基于氟利昂制冷剂的ODP(臭氧层破坏势)和GWP(温室效应)问题,运用热力学方法,对CO2跨临界双级压缩带回热器循环TSCV+TGC+IHX与不带回热器循环TSCV+TGC建立了数学模型,并基于Visual Basic程序基础,开发了两种双级循环性能分析平台。结果表明,相同对比条件下,循环TSCV+TGC+IHX平均性能比循环TSCV+TGC高5%～10%,最优中间压力比循环TSCV+TGC低约5%～15%。本研究为高效、节能的CO2跨临界循环热泵热水器产品的开发提供了基础资料。     

太阳能辅助R744热泵系统在中原地区的性能分析

针对中原地区典型气象年(辐射极大)的冬季气象条件,通过所建立的跨临界循环热泵系统性能模拟平台,计算并对比分析了太阳能辅助R744跨临界循环及单一R744热泵系统在中原地区的运行特性;讨论了热水出水温度、传热窄点温差改变时系统制热性能系数和最优放热侧压力的变化规律。研究结果表明,在设定工况下,联合应用太阳能集热系统,R744热泵系统性能在冬季可得到大幅度提高,平均提高34.4%;热水出水温度低于70℃时,系统性能提高幅度超过36.0%;但传热窄点温差增大,系统性能有一定程度下降。     

环保制冷剂循环性能分析

为提高制冷空调和热泵性能,分别选取CO2,R134a,R1234yf和R11制冷剂,以单级循环和双级循环为研究途径,分析了不同工况下,排气压力、蒸发温度和冷凝温度等因素对循环性能的影响。研究结果为制冷空调和热泵优化设计及新产品的开发提供理论依据。     

CO_2工质在热泵热水器中的应用

分析了CO2跨临界循环的特点,介绍了CO2工质在热泵热水器中的研究与应用发展现状,探讨了其目前所面临的问题。与传统制冷剂相比,CO2在热泵热水器中的应用具有广阔的发展前景。     

带低压补气的纯电动汽车空调系统制冷性能研究

为了解决纯电动汽车空调系统在夏季制冷时,由于压缩机排气温度较高所带来的系统制冷性能严重衰减、甚至不能稳定运行的问题,采用低压补气技术,设计了带补气的纯电动汽车热泵空调系统,并搭建了纯电动汽车性能测试实验台。基于R410A制冷剂,研究了压缩机转速在3000~5 000 r/min和环境温度在21~50℃分别变化时,低压补气系统与不补气系统性能的变化。结果表明：在环境温度35.00℃时,低压补气系统与不补气系统相比,制冷量增加了8%~20%,压缩机排气温度降低了1.30~4.50 ℃,系统制冷性能系数COP提高了5.8%~18.9%;在压缩机转速4 000 r/min时,低压补气系统排气温度均低于不补气系统,尤其在高温50.00 ℃环境下,低压补气系统排气温度为74.60℃,下降了6.25℃,制冷量增加了0.2%~6.1%,系统制冷性能系数COP提高了1.9%~14.4%。     

CO2双蒸发器压缩/喷射式跨临界制冷循环

为减小CO_2跨临界循环系统节流部分的膨胀功损失,提高系统性能,可在小型制冷系统中采用喷射器代替节流阀,部分回收工质从高压到低压过程的膨胀功。在对系统进行热力学分析的基础上,建立了CO_2跨临界压缩／喷射制冷循环的效率分析模型。计算结果表明：在合理的喷射器出口背压下,CO_2跨临界压缩／喷射制冷循环可以得到较高的循环性能。蒸发温度和气体冷却器出口温度两工况的变化对该系统性能的影响程度相对较大。在较低蒸发温度下,该系统可以明显降低压缩机出口温度,有利于系统稳定运行。     

辐射制冷对汽车热舒适性和能耗影响研究

为了提升汽车驾乘空间内的热舒适性,减少空调使用对纯电动汽车续航里程的影响,本文提出将辐射制冷技术应用到车体表面以改善车内热环境.以黑色比亚迪E6纯电动汽车为例,运用Energyplus对应用辐射制冷技术前后车内空气的平均温度和空调系统制冷量以及在Fanger模型下车内的热舒适性进行模拟评估.结果 显示汽车表面全面贴膜能够最高降低汽车内部空气的平均温度21.1℃,提高车内人员热舒适性满意度22.8％,最高节省空调系统能耗5.7％.针对各表面进行敏感性分析,其中前挡风玻璃贴膜后的降温效益或节能效益最大.本文研究表明辐射制冷技术可大幅降低汽车驾乘空间内的温度,有效提升汽车内的热舒适性,减少车载空调制冷能耗.     

电动汽车CO2热泵空调系统优化及制冷性能分析

为提升电动汽车CO₂热泵空调系统的制冷性能,文章构建了中间补气+回热器的跨临界CO₂系统,通过仿真研究了气体冷却器出口温度(Tgo)、气体冷却器压力(Pg)、中间补气压力(Pm)、相对补气量(β)、回热器过热度(ΔT)对系统制冷系数(EER)、制冷量(Qe)和压缩机排气温度(Tco)的影响及中间补气对回热器优化能力的提升。研究表明：存在最佳气体冷却器压力和最佳中间补气压力使得EER达到最大值,并得到两者与气体冷却器出口温度的关系式;气体冷却器出口温度上升会使系统性能下降,中间补气量和回热器过热度的增加能提升系统性能,EER提升了15.64%和6.07%,制冷量提升了27.88%和4.78%;回热器过热度的增加会导致压缩机排气温度上升,中间补气可降低压缩机排气温度,当限定压缩机排气温度时,中间补气可使回热器对EER和制冷量的优化能力分别提升了203%和173.87%;相对于基础跨临界CO₂系统,文章构建的优化系统在所研究工况内可使系统EER和制冷量分别提升18.38%和35.03%。     

跨临界CO2热泵热水器的应用研究

分析CO2在热泵热水器中跨临界循环的原理及特点,阐述了CO2用于热泵热水器的优势,概述了国内外跨临界CO2热泵热水器的应用情况及关键零部件的研究开发。