小型太阳能-热泵耦合系统供暖应用研究

设计具有多种运行模式的太阳能-热泵耦合系统,仅对以太阳能系统制取的低温热水为低温热源的水源热泵系统进行性能测试与数据分析,结果表明:太阳能集热效率最高可达52.8%,热泵COP最大可达3.5;该太阳能-热泵耦合系统可实现能源的综合利用。     

三用型水源热泵系统的设计实例

旅馆、酒店和会所,夏季需要制冷,冬季需要供热,全年需要生活热水,采用水源热泵系统,对部分机组的冷凝温度加以调整,该系统一机三用,夏季制冷、冬季取暖,一年四季制备生活热水,夏季制冷的同时制备生活热水,即免费制备热水,该系统比常规水源热泵系统更加节能;以大连长兴岛高尔夫球场会所空调、采暖、生活热水三用型水源热泵系统为例,根据空调、采暖、生活热水负荷,配备了三台水源热泵机组,分析了空调、采暖、生活热水三用型水源热泵工作原理;夏季空调制冷,制备生活热水,COP值达到5.72,过渡季制备生活热水、冬季空调采暖和制备生活热水的COP值达到3.75,有较大的节能效益。     

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。     

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%。     

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。     

太阳能热水系统与跨临界二氧化碳热泵系统双向优化组合

太阳能是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为了促进节能与环境保护,太阳能热水系统已得到广泛应用。二氧化碳作为制冷工质具有一些独特的优势:环境友好物质(ODP=0,GWP=1),无回收问题;良好的安全性和化学稳定性;具有与制冷循环和设备相适应的热力学性质;具有良好的输运和传热性质。与常规制冷剂相比,二氧化碳跨临界循环的压缩比较小,约为2.5～4.0。介绍一种太阳能热水系统与跨临界二氧化碳热泵系统的组合系统,包括太阳能热水系统,二氧化碳热泵系统。针对不同气候条件,本系统分别采用制冷、热水、制热运行模式,从而实现热水、空调与热泵三大功能。     

一种直膨式多功能太阳能热泵系统经济性分析

本文以100m2的住宅用户为研究对象,提出一种直膨式多功能太阳能热泵系统,该系统可以实现夏季制冷、冬季制热、全年提供生活热水,并且随太阳辐射强度的不同可以实现变容量调节。对直膨式多功能太阳能热泵系统的初投资、年能耗、寿命周期内的总投资等指标进行分析,与普通空调和电热水器、普通空调和燃气热水器、普通空调和空气源热泵热水器进行比较,并分析了使用年限、日太阳能供热小时数及日生活热水用量等因素对系统经济性的影响。此外,还对此系统的变容量运行进行了总体性的经济性分析。     

武汉地区太阳能-热源塔热泵复合空调系统研究

结合武汉地区某拟建项目,运用一套适用于夏热冬冷地区的太阳能-热源塔热泵复合空调系统为该项目提供冷/热源,将TRNSYS软件模拟与工程实测相结合,对全年4种典型工况下高空气干球温度、太阳辐照量等对系统性能的影响进行研究。结果表明:该系统在制冷工况和太阳能单独制热工况下满足工程要求;在热源塔热泵机组单独制热工况下能够满足要求,但综合制热系数偏低;在热泵机组和蓄热水箱复合制热工况下,当蓄热水箱水温高于12℃时系统制热系数稳定在3.6左右。     

喷射制冷在太阳能液体除湿系统中的应用

介绍一套以太阳能液体除湿制冷为主，太阳能喷射制冷为辅的全新风空调系统，描述系统原理及流程；建立液体除湿一喷射冷却的空调实验装置；分析比较喷射制冷应用于除湿制冷中不同部位的性能及可行性；在兼顾系统效率的同时解决送风温度偏高问题；针对上海地区的气候特点，对该系统做了实验研究，在热源温度为75℃时，送风温度为19℃时，总系统COP可达0．7。     

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。     

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。     

热泵热水器系统的方案比较与分析

介绍了直流式地源热泵热水器系统和容积式地源热泵热水器系统的工作原理及优缺点;以天津某别墅热泵热水器系统的设计计算为例,对两者以及容积式空气源热泵热水器系统在性能系数、初投资和运行费用等方面进行了比较。比较结果说明了,在相同工况下,直流式地源热泵热水器系统相比于容积式地源热泵热水器系统来说,性能系数较大、耗电量较低,但其运行费用和初投资较高;在同时满足户主热水需求条件下,容积式空气源热泵热水器系统相比于容积式地源热泵热水器系统来说,初投资较低,但其能效系数也较低,耗能较多,运行费用较多,经济性较差。本文为热泵热水器系统的选择、设计和优化提供了参考,且指出了地源热泵热水器系统广阔的应用前景。     

一种四季节能的空调器制热水的新技术

从有效能利用的观点出发,分析了现有空调器和电热水器的效率,分析表明电热水器的有效能利用效率远比热泵低.并首次公开了利用现有空调器改进的四季节能冷暖空调热水三用机的专利方案,测试表明用三用机制生活热水与电热水器相比年均节电70%～80%.     

循环加热式热泵热水机性能评价系统研究

对国家标准中循环加热热泵热水机性能评价方法的研究,结合主流性能评价系统存在的不足,给出提高性能评价系统精度及可行性的思路:一是尽可能的减少热量损失所占机组总加热的比重,二是简化精确计算热量损失方法。PPR管件替换钢制管件可以有效减少评价系统热损,热损修正函数的引入使热损计算更加准确、易行,使得循环加热式热泵热水机组制热量的计算也更加准确,性能系数的得出更加可靠,从很大程度上促进了热泵热水机行业的性能改善与研发进程,加速热泵热水机替换传统热水器的进程,为国家的低碳节能与可持续发展有一定促进。     

准二级压缩空气源热泵热水机的技术分析

文章对常规和过冷器准二级压缩的空气源热泵热水系统进行简要性能分析,通过实际测试不同工况下各性能参数随进水温度的变化规律,寻找过冷器准二级压缩空气源热泵热水机各工况点的最佳补气压力。结果表明,相对于常规空气源热泵热水系统,过冷器准二级压缩的空气源热泵热水系统可显著提高制热量及性能系数、降低排气温度、拓宽运行范围,可为过冷器准二级压缩热泵系统用于空气源热泵热水机的设计和应用提供参考。     

哈尔滨工业大学热泵研究工作的回顾

系统地总结了哈尔滨工业大学从20世纪60年代到2003年期间在热泵方面的研究工作,包括热泵设备的开发与研究、空气/空气热泵空调器的研究、水环热泵空调系统在我国应用的预测分析与评价、大型热泵站在我国应用的预测分析、空气源热泵冷热水机组和土壤源热泵等,展示了哈工大热泵科研工作的概况和取得的成果.     

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。     

关于热泵热水机出水温度的探讨

分析热泵热水机出水温度确定的影响因素,认为主要考虑卫生问题和节能性。通过总结国内外相关标准、规范、手册等技术资料,认为60℃是比较合理的出水温度。同时指出,CO2作为热泵热水机制冷剂可以使机组出水温度和性能均获得提升,是热泵热水机产品升级的理想选择。     

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.     

换热因素对空气源热泵热水器压缩机运行范围影响探讨

简要分析空气源热泵热水器系统运行对压缩机运行范围的影响,由于换热特性和热泵系统热力特性的限制,在低温运行条件下,冷凝温度将不超过65℃;而提高压缩机蒸发温度上限的措施,仍然不能免除在夏季运行采取防止蒸发温度过高的措施.在技术措施正确的前提下,空调压缩机可以满足空气源热泵热水器的应用要求.本文指出,我国标准中规定20℃为空气源热泵热水器额定运行进风温度是不合理的,客观上对行业发展产生了不良影响;目前市场上存在的产品质量问题,主要原因是受标准的影响和系统设计的技术措施不当,并非压缩机性能问题.