制冷剂充注量及毛细管长度对空气源热泵热水器性能的影响

对一台空气源热泵热水器进行制冷剂充注量和毛细管长度的性能匹配试验。试验结果表明:在试验所取的制冷剂充注量和毛细管长度范围内,随着制冷剂充注量增大,制热量和COP先增大后减小,功耗则不断增大;随着毛细管长度增大,制热量、功耗和COP均是先增大后减小;当系统在最佳匹配时,COP达到4.14 W/W。制冷剂充注量和毛细管长度对制热量的影响相对较大,对功耗的影响相对较小,当制冷剂充注量和毛细管长度发生变化时,在差异程度最大时,制热量的变化率比功耗的变化率分别高183.3%和82.4%;在制冷剂充注量较大时,COP会明显下降。当制冷剂充注量较大时,在运行前期的水温增长速率比制冷剂充注量较小时高,在运行后期(约60 min以后)反而比较低。     

制冷剂充注量对冷藏车用制冷机组性能的影响

为了研究制冷剂充注量对冷藏车用制冷机组性能的影响,在数值模拟得到的制冷剂标准充注量的基础上,试验研究制冷剂充注量对压缩机吸/排气压力、吸/排气温度、蒸发器出口过热度、冷凝器出口过冷度及制冷能力的影响。研究表明,数值模拟方法得到的制冷剂标准充注量适用于实际制冷机组。     

R404A在涡旋式冷凝机组中替代R22的试验研究

在理论分析R404A和R22物性的基础上,对R404A在高温涡旋式冷凝机组中替代R22进行试验研究。研究结果表明,适用R22的机组更换高压压力开关、压缩机冷冻油、干燥过滤器和视液镜、热敏继电器后,充注R404A制冷剂,机组能够正常运转。同时发现蒸发温度和环境温度对R404A机组的制冷量、COP的影响比对R22的影响更大,对输入功率、电流、排气温度和排气压力的影响与对R22的影响相对接近;相同结构配置机组,R404A制冷剂的充注量比R22的大,制冷剂充注量的增加与理论质量流量增加的比例不同。     

带废热回收的家用热泵热水装置实验研究

为回收家庭洗浴废水中的废热,提高能源利用率,本文设计了一种带废热回收的热泵热水装置,并通过搭建实验台研究了该装置制取热水的循环性能。在进水温度为16℃,出水温度为36～46℃时进行实验测试,研究制热量、制热COP、压缩机功率、出水量等参数随出水温度和制冷剂充注量的变化规律。实验结果表明:适当提高制冷剂充注量有利于制热量、制热COP的稳定,在最小的制冷剂充注量为1.4 kg时,获得最大制热量为7.9 k W,制热COP为7.7;在出水温度为36～46℃,随出水温度的升高,压缩机功率增大,出水体积流量下降。该装置能够有效回收废水中的热量,制热量稳定在约7.5 k W,制热COP大于6.0。     

充注量对小型CO2制冷系统影响的实验研究

为了研究充注量对小型二氧化碳制冷系统的影响,利用一套展示柜二氧化碳制冷系统,进行了不同充注量的实验。讨论了充注量对二氧化碳制冷系统吸排气压力、运行功率、吸排气温度的影响。同时,结合本系统,对假临界现象进行了分析,结果表明:充注量不足,蒸发、冷凝压力低,压缩机吸、排气温度高,系统COP较低;充注量过多,系统运行功率高,系统制冷系数降低;系统运行一段时间后,回热器热侧出口达到假临界温度,吸、排气温度产生突降;随着充注量的增加,吸、排气温度突降点前移。本研究可为跨临界二氧化碳制冷系统最佳充注量的确定及如何维持系统高效运行提供理论指导。     

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。     

基于HFO的混合制冷剂R514A在离心式冷水机组中直接替代R123制冷剂的试验研究

R514A是一种低GWP,不可燃、基于HFO-1336mzz(Z)的新一代制冷剂,其物性参数与R123接近。因此,本文选择R514A作为原R123离心式冷水机组的替代制冷剂开展试验研究。依据GB/T18430.1—2007规定的试验工况,针对直接充注R514A和原制冷剂R123的机组性能进行测试,对比研究R123和R514A在离心式冷水机组中的机组输入功率、制冷量、性能系数(COP)、压缩机吸/排气压力、压缩机排气温度,并计算综合部分负荷性能系数(IPLV)值。结果表明:在对原机组结构不做任何改动,仅更换机组润滑油的情况下,R514A机组与原R123机组相比压缩机吸/排气压力和排气温度较为接近,COP和IPLV性能略有提升。     

土壤源VRF空调系统冬季运行特性实验研究

以土壤源VRF空调系统为研究对象,利用土壤源VRF实验台对其冬季运行特性进行了实验研究,分析在不同开机率时,小时制热量、小时耗功量、机组COP随部分负荷率的变化规律。结果表明:小时制热量与小时耗功量随开机率的升高基本呈现增大趋势,且耗功量对开机率的变化更为敏感;不论室内机的开启率为何值,小时制热量随部分负荷率的增大而增大,小时耗功量、机组COP随部分负荷率的增加呈现下凹、上凸的变化趋势,即土壤源VRF空调机组在部分负荷运行条件下具有较为良好的节能性。     

电动汽车热泵空调系统低温制热性能及优化

热泵空调系统在满足电动汽车冬季供暖需求方面发挥了重要作用。本文采用新型低GWP值的R1234yf为制冷剂?对电动汽车热泵空调系统在－20~7 ℃环境下的低温制热性能进行了测试?对电动汽车冬季热负荷进行标定,并且与制冷剂R134a进行了对比,研究了系统制冷剂充注量、制热量、COP和排气温度的变化,同时对系统各部件火用损失进行了分析计算并根据结果 确定系统优化方向。结果表明:该系统最佳制冷剂充注量为1406g,制热量与COP在大部分工况下达到2kW与18以上,能够满足低温制热需求;R1234yf 直接替代R134a时,系统制热量与COP比R134a系统低71％与66％,系统的排气温度比R134a平均低53 ℃,系统工作更稳定可靠;热泵空调系统内冷凝器与压缩机的火用损失占系统总火用损的80％以上,是重点优化方向;增大内部冷凝器换热面积、增大风量、提高压缩机转速可显著提升R1234yf系统制热性能,使之与R134a系统的制热性能相比大约相等或者更高。     

室外工况对空气源热泵热水器性能的影响

对一台空气源热泵热水器进行变环境工况试验,研究不同环境干球温度、湿球温度对系统制热量、功耗和COP等性能参数的影响。试验结果表明:在环境相对湿度保持不变时,环境干球温度由10℃上升到30℃,制热量、功耗和COP均提高,最大增幅分别达86.0%,17.8%和57.9%,吸/排气温度和压力等参数也有一定程度的上升;在环境干球温度保持不变时,环境湿球温度由11.6℃上升到18.4℃(相对湿度从34.9%上升到86.0%),制热量和COP随之上升,最大增幅分别达10.8%和8.1%,系统的功耗、吸/排气温度、吸/排气压力等参数没有明显变化;系统制热量对环境干球温度及湿球温度的敏感性均较系统功耗和COP大,在环境湿球温度变化范围内,系统功耗变化率为0.04%～1.4%,说明环境相对湿度对系统功耗的影响极小。     

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。     

热泵机组制冷剂充注量补偿对化霜的改进

分析了热泵机组化霜效果差的主要原因是制冷剂充注量不足，计算了化霜时所需的充注量；提出使用制冷剂补偿器代替高压储液器，更能提高吸排气压力，缩短化霜时间，并通过试验证明效果明显。     

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。     

串/并联全热回收风冷式冷(热)水系统的性能分析

对串/并联全热回收风冷式冷(热)水系统的性能进行试验研究,分析制冷剂充注量、热回收侧进水温度、环境温度对两种系统性能的影响。试验结果表明:为了达到理想的运行状态,串联全热回收系统的制冷剂充注量(10 kg)比并联全热回收系统(5.6 kg)增加78%;随着热回收侧进水温度的升高,两种系统的制冷量和热回收量均降低;环境温度对并联全热回收系统制冷量和热回收量基本没有影响,环境温度由45℃降至30℃时,串联全热回收系统制冷量增加3.8%,热回收量基本不变。     

R454B风冷涡旋式冷水(热泵)机组性能分析

对R410A和R454B在风冷涡旋式冷水(热泵)机组上进行性能对比测试，结果表明：在ASHARE额定工况下，R454B充注量约为R410A的83%;R454B制冷量较R410A低1.5%,制冷COP提高4.1%;R454B制热量较R410A低约1.6%～2.3%,制热COP高约3.1%～3.7%。另外，由于R454B排气温度较高，导致压缩机的运行范围略小于R410A。     

基于变频压缩机的跨临界CO_2热泵热水器名义工况的试验研究

搭建基于变频压缩机的跨临界CO_2热泵热水器试验台。在系统制冷剂充注量为950 g,测试工况为名义工况的前提下,分析电子膨胀阀开度和压缩机运行频率对系统参数,包括压缩机吸气温度和压力,排气温度和压力,系统制热量和制热性能系数COP_h的影响。试验结果表明:随着电子膨胀阀开度的增大,压缩机吸气温度降低,吸气压力升高,而排气温度和排气压力趋势性走低,中间偶有起伏;制热量随着电子膨胀阀开度的增大逐渐降低,制热性能系数COP_h在电子膨胀阀一定开度范围内存在一个最优值;压缩机吸气温度受频率的影响较小,吸气压力则随着频率的增加而降低,排气温度和排气压力均随频率的增加而升高;制热量随着频率的升高而增大,制热系数COP_h最大值出现在低频率范围。     

R290空气源冷水(热泵)机组性能研究

对R290制冷剂在空气源冷水(热泵)机组上的循环特性进行理论分析及试验研究,研究表明:R290理论循环性能与R22相当,实测名义制冷COP可达GB19577—2015中3级能效要求,名义制热COP高达3.27;R290系统的工作压力及压缩机排气温度较R22低,排气压力高压保护值可降低到2.6 MPa,排气温度高温保护值可降低到95~105℃;采用小管径换热管可以大幅降低R290的充注量。     

微通道换热器用于家用柜机空调时整机性能的对比实验研究

微通道换热器的应用日益普遍。文章通过将微通道换热器引入3 HP柜式家用空调,并对系统性能和充注量等进行了对比研究。实验表明:当只更换室内换热器,室内微通道换热器翅片间距为1.4 mm时,系统性能达到最优:与原机相比,系统充注量降低15.9%,制冷量基本相当,制冷COP提高2.2%;制热量比原机提高3.9%,制热COP则提高了11.2%。当将室内外换热器都更换为微通道换热器后,系统的充注量降低54%,与原机相比:制冷量提高0.8%,系统COP提高5.2%;当制冷剂更换为R290时,系统最优充注量降为500 g。     

R32制冷系统降低排气温度的方法研究

从理论与实验两方面分析了R32替代R410A后,制冷系统运行参数的变化,提出了采用补气方法降低R32系统排气温度的方法。并以某厂家5HP空调器进行实验,对比了同一系统采用两种不同的制冷剂后,系统充注量、换热量、功率、COP、排气温度等参数的变化;分析了不同工况下补气对系统排气温度、换热量、COP的影响。结果表明:R32替代R410A后,系统能力及能效均有所提升,同时排气温度也上升;采用补气方法后,能够有效降低排气温度,同时在一定程度上增加换热量及COP。R32是一种具有潜力的替代制冷剂,采用补气系统,将打破排气温度过高对其应用的限制。     

轻型商用单元式空调机组制冷剂充注量试验研究及其对性能的影响

通过对一台轻型商用单元式空调机组在特定工况下的试验研究,分析系统压力、温度、运行状态以及冷冻油物理参数等在不同制冷剂充注量125%,100%,75%,50%,30%,25%和20%下的变化,提出机组在不同制冷剂充注量下的运行结果和潜在隐患。通过建立模型,分析机组在不同制冷剂充注量下的机组制冷能力、能效比EER和综合能效比IEER的变化,分析因综合能效比IEER变化引起的运行费用变化,提出潜在的运行费用风险和泄漏故障因素。研究结果对合理使用制冷剂充注量、改善机组可靠运行、降低使用费用具有参考价值。