天然制冷剂R290用于热泵干衣机能效实验研究

独立式热泵干衣机目前主流制冷剂以HFCs类R134a为主,其全球变暖潜值(GWP)高达1 430。天然制冷剂R290属于HCs类制冷剂,GWP小于20。本文基于天然制冷剂R290与R134a的物理和热力学性质对比分析,对独立式热泵干衣机热泵循环系统进行了优化设计和实验研究,最终确定蒸发器采用φ7 mm管径铜管和2.2 mm片距的亲水平片,冷凝器采用φ5 mm管径铜管和1.5 mm片距的非亲水平片,压缩机采用排量为8.1 mL的R290制冷剂压缩机,节流装置采用管径φ1.0 mm和长度820 mm的毛细管。测试结果表明：R290用于独立式热泵干衣机热泵循环系统,在满足国际、国家和欧洲标准中关于A3类制冷剂充注量限制的要求下,即对于A3类制冷剂,若其充注量不大于0.15 kg时,则没有房间体积限制。在R290充注量为0.15 kg时,热泵干衣机能效指标为23.0,可达到欧洲现行干衣机能效等级标准最高等级A+++。     

混流式热泵蚊香干燥系统及工程应用

提出一种混流式蚊香热泵干燥系统,搭建系统仿真模型,以系统能效比COP与单位能耗除湿量SMER作为评价指标,主要分析了送风温度、截面风速、回风位置以及干燥室长度对系统性能的影响,确定了干燥系统的结构参数与运行参数,与传统干燥形式进行了能耗对比。研究结果对蚊香热泵干燥系统设计具有参考意义。     

CO_2水合物蓄冷系统的循环特性实验研究

本文采用直接接触式蓄冷实验台,研究了初始充注压力为3.5～4.0 MPa时CO_2水合物蓄冷系统的循环特性和蓄冷特性。通过实验数据绘制了不同初始充注压力下系统的循环p-h图和蓄冷速率图。分析发现:在初始充注压力为3.5、3.6 MPa时,系统循环在亚临界区;在初始充注压力为3.7、3.8、3.9、4.0 MPa时,系统循环进入跨临界区,在跨临界区的时间分别为8、10、9、8 min,系统循环在跨临界区的时间比例依次为38%、58%、60%、73%;初始充注压力越高,系统的蓄冷时间越短,系统蓄冷速率下降速度越快,蓄冷速率曲线越陡峭,蓄冷特性越好。     

小型风冷热泵制冷剂充注量实验研究

以R22为工质,通过对风冷热泵冷热水机组制冷剂充注量实验测试研究,全面分析充注量对测试机组系统性能的影响及原因．针对充注量的影响作者提出了机组性能改进措施及方法,实现风冷热泵节能优化。     

非共沸混合工质自复叠热泵相积存实验研究

混合工质循环浓度是影响自复叠热泵循环性能的主要因素之一,而相积存导致工质循环浓度偏离充灌浓度,造成热泵性能变化.实验结果表明热泵中存在明显的相积存,最大可达充灌总量的50%以上;加热水温度对相积存的影响很大,每升高10℃,积存量减少10%～21%;工质充灌浓度一定时,积存量随充灌量的增大而增加,工质充灌量增加10%,其积存比例增加1%左右.相积存导致工质循环浓度高于充灌浓度1.6%～37%,由于工质积存量随加热水温度的升高不断降低,循环工质浓度受相积存的影响也不断减小而逐渐接近充灌浓度.     

一种基于四换热器构型的整体式热泵热回收型新风除湿机

新风除湿系统通过置换室内空气和控制室内湿度营造健康舒适的建筑环境。但家用整体式新风除湿热泵受限于安装空间,存在除湿能效低、能力不足等问题。本文提出一种基于四换热器构型的热泵热回收型新风除湿系统,既能全面回收内外部冷能,提升除湿能力和能效;又能通过空气流路和制冷剂流路的转换产生多种运行模式,满足各种应用场景下的新风除湿需求。系统仿真和样机的实测结果表明,在名义制冷工况下的除湿能效SMER高达3.27 kg/(kW·h),相比三换热器系统提升35.2%,相比二换热器系统提升59.6%。     

闭式热泵种子干燥系统热力性能研究

热泵干燥是种子节能干燥的重要方式,研究其干燥过程的热力性能具有重要意义。本文以苜蓿牧草种子为研究对象,基于实际干燥过程脱水速率随时间的变化趋势,分析了不同送风温度条件和不同干燥阶段下闭式热泵干燥系统的热力性能,其中系统功耗与干燥前后含水率变化有关。含水率的变化影响所需送风量的变化,从而改变了风机功率和换热器热负荷,使系统功率增大或减小。脱水速率较快时风量及蒸发器吸收回风热量均较大。干燥后期所需的送风量较小,蒸发器回收热量相应也较少,系统功耗较小。     

小型风冷热泵制冷剂最佳充注量实验研究

以R22为工质,通过对风冷热泵冷热水机组制冷剂充注量的实验研究,分析充注量对机组系统性能的影响及原因,提出机组性能改进措施及方法,实现风冷热泵节能优化.     

HCs冷柜系统最佳充注量的实验研究与理论分析

本文对一台使用R290/R600a(1/1)制冷剂的冷柜系统进行了选择最佳充注量的实验研究,讨论了充注量的多少对蒸发压力、冷凝压力、蒸发器温度分布、压缩机开停机时间等方面的影响,得到了耗电量最少的充注量,并对此条件下的循环特点进行了理论分析.     

家用空调系统制冷剂充注量的研究

对1台制冷量为2.5kW的家用空调器进行研究,建立该空调器稳态分布参数仿真模型。研究系统中各部件的制冷剂分布情况：冷凝器中制冷剂分布最多,随着充注量的增大,冷凝器中制冷剂量增大,份额由38.6%变化到62.1%,而其他部件中制冷剂量基本保持不变。从各部件充注量变化的角度分析充注量与系统其他参数之间的关系：当充注量增加时,系统冷凝温度、冷凝压力、排气温度、过冷度增加,蒸发压力略有下降,质量流量减小,COP值先增后减。重点研究充注量、COP和过冷度3者的平衡关系。     

CO_2热泵干燥机的性能分析

介绍了干燥机的发展,分析了CO2的特性以及CO2热泵干燥机的原理,给出了干燥机评价指标,并以一台CO2热泵干燥机与传统电干燥机进行了比较分析,得出了热泵干燥机与传统电干燥机相比具有入口空气温度低、单位除水量大、节能潜力大以及干燥时间短等优势。最后提出了干燥机性能优化措施。     

Thermodynamic analysis and experimental investigation of a CO2 household heat pump dryer

Carbon dioxide is regarded as an optimal working fluid for heat pump dryers. The transcritical cycle well fits the closed-loop drying process which requires dehumidification and re-heating according to high temperature lift of the air stream.In this paper, the transcritical CO₂ cycle is compared with a sub-critical R134a cycle. The theoretical analysis is based on fixed temperature approach values at the heat exchangers. The study considers optimal high pressure for the transcritical cycle and optimal refrigerant subcooling for the sub-critical cycle. The theoretical analysis investigates the energy performance of the thermodynamic cycle as a function of the temperature and mass flow rate of the drying air. The optimisation of the operating conditions for CO₂ involves lower air temperature than in the case of R134a; this conditions can be satisfied by a suitable design of the appliance, whose thermal balance is achieved when the dissipated heat corresponds to the work spent by the compressor and the fan; the air temperature is a floating variable that adjusts its value to comply with the thermal balance. Experimental results, conducted on a prototype, give a positive assessment for CO₂ as working fluid for heat pump dryers: a negligible decrease in the electric power consumption, with a limited (+9%) increase in the cycle time, is shown in comparison with the reference R134a heat pump dryer.     

Energy efficiency analysis of air cycle heat pump dryers

In this paper, the feasibility of an air heat pump (reversed Brayton) cycle for tumbler clothes dryers is investigated. The goal is to increase the energy efficiency as compared to conventional electrically heated driers. Relatively simple models were used to compare the energy efficiency of the heat pump drier with that of a conventional air vented drier. The components were modeled using overall performance indices and thermodynamic relations. An air cycle heat pump dryer with practical components was found to be capable of significant efficiency improvements as compared with conventional dryers.     

新型热泵干燥系统的金丝皇菊干燥实验

目的 为研究热泵在中药材干燥中的性能,并针对批式干燥器干燥不均匀的问题,设计开发一套能够均匀干燥物料的热泵干燥系统.方法 以金丝皇菊为干燥材料,对热泵干燥设备进行实验研究,并对系统的送风温湿度均匀性、系统能效和物料品质进行分析.结果 该系统干燥过程的温湿度、物料含水率的均匀性和温度控制精度都很高,主机室的温度、湿度稳定,且显著高于外界环境,这不仅避免了热泵系统受外界环境因素的影响,且提供了稳定的运行环境.热泵干燥机组的能效约为5.88,系统能效约为1.32,除湿能耗约为0.66 kg/(kW·h).干燥后的金丝皇菊花瓣未出现明显的色差、卷曲和破损现象,干花的完整度高.结论 新型热泵干燥系统能够满足金丝皇菊的工艺要求,最终得到的金丝皇菊的干燥品质较高.该研究为热泵技术在中药材干燥领域的应用提供实际案例和技术参考.     

芒果热泵干燥生命周期成本建模与效益分析

目的 对比研究芒果果脯热泵干燥过程与传统化石能源热风干燥的成本效益，为企业生产提供科学指导。方法 在芒果果脯干燥动力学模型基础上，为芒果果脯的干燥生产过程建立生命周期成本与效益分析模型，辅以芒果热泵干燥实验数据，验证模型的正确性，并用该模型对芒果果脯热泵干燥企业的生产成本进行预测分析，比较采用热泵干燥和传统热风干燥方法的能耗、成本效益。结果 在热泵干燥条件下，不同高度层的芒果受热均匀，可以精准调控果干温度。相较于燃煤锅炉加热干燥，采用热泵干燥可以降低17.1%的生产成本，有利于减轻企业的经济负担。与传统锅炉加热干燥方法相比，采用热泵干燥方法可使生产能耗下降30.17%，二氧化碳排放量减少了32%，符合我国节能减排发展战略。结论 证明了热泵技术在芒果果脯干燥生产上的优越性。该模型方法还可用于龙眼、荔枝等同类农副产品生产中，为果脯果干生产企业的生产成本控制提供测算方法。     

韭菜花酱热泵干燥特性及干燥数学模型研究

目的 研究韭菜花酱热泵干燥特性,并建立其干燥动力学模型。方法 以韭菜花酱为实验材料,对其进行热泵干燥处理,研究不同风温、风速、装载量、铺料厚度对韭菜花酱干燥时间和速率的影响,并根据实验数据对干燥模型进行非线性回归。结果 韭菜花酱热泵干燥过程无明显恒速阶段,当风温升高、风速增大时,干燥速率增大,干燥时间缩短,物料的色泽和气味会受到较大影响,干物料品质会降低;增大铺料厚度能显著地降低干燥速率,延长干燥时间。在所有实验工况下,Midilli模型预测的数据和实验数据拟合结果较好。结论 风温、风速、装载量和厚度均会不同程度地影响韭菜花酱热泵干燥过程,Midilli模型是描述韭菜花酱干燥过程中水分变化规律的最优模型。     

Analysis of Heating by Friction in Plastic Clothes Dryer Components

Many household appliances utilize plastic materials in their construction. For example, many clothes dryers include plastics in the air blower and venting systems. The air blower in a dryer is used to move air past the burner or heating element, through the dryer drum and out through the exhaust duct. It has been alleged that friction between moving and stationary components in a clothes dryer, where one or both components are plastic, could generate sufficient heat to ignite the plastic component(s). The purpose of this study is to critically examine this allegation and determine whether frictional heating could ignite a plastic component in a clothes dryer.     

小型太阳能热泵联合干燥系统的设计与分析

根据湛江市的气候条件,设计了小型的太阳能热泵联合干燥装置,并对该装置的热泵单独运行和太阳能热泵联合运行的制热系数进行了讨论,结果表明太阳能热泵联合运行可以提高热泵系统的制热效率。     

闭式跨临界CO2热泵烘干系统最优工况研究

目的 对跨临界CO2热泵驱动的闭式干燥系统展开理论研究,得到CO2闭式热泵中最优工况的计算方法和原理。方法 通过建立CO2循环与空气循环热力学耦合的数学模型,计算干燥循环中空气的温度、焓值、相对湿度、含湿量,以及跨临界CO2热泵系统中工质的温度、压力、焓值等参数。通过调整冷凝干燥后空气温度,以热泵烘干系统的COP为评价依据,探究空气循环与CO2热泵循环的耦合机理。结果 获得了CO2循环系统最优排气压力随闭式空气循环系统在不同工况下的变化规律,并基于所建立的计算程序,获得了典型工艺参数下的热泵系统的热力学参数,为关键设备(风机、换热器、压缩机等)选型及系统控制方法提供了理论依据。结论 研究表明,在CO2热泵冷却器出口状态为临界状态时,系统的COP达到最优。