分流器和集管对液体冷媒除霜系统的影响研究

液体冷媒除霜系统具有在除霜期间制冷过程连续,库温波动小,无需附加能耗的优势。为了探究分流器和集管对液体冷媒除霜系统性能的影响,在库温为-5℃和-15℃的工况下,分别采用分流器和集管供液的方式进行试验。对比分析库温的变化,除霜速率和蒸发器进出口温度压力的变化。结果发现:在-5℃的工况下,采用分流器的除霜时间为820s,集管为710s;采用分流器的库温最大升高值为5.5℃,集管为4℃。分流器的节流作用降低了进入蒸发器制冷剂的温度,造成除霜期间库温升高幅度增大,延长除霜时间。因此,对于液体冷媒除霜系统采用集管式分液方法更为合理。     

低温低湿空调的液体冷媒除霜性能分析

液体冷媒除霜系统具有在除霜期间制冷过程连续,库温波动小,无需附加能耗的优势,可应用在低温低湿的空调系统中。为了探究液体冷媒除霜系统的除霜性能,在热负荷为2 kW,湿负荷为116 g/h的条件下,对系统结霜时的制冷量和除霜时环境室内的温度和相对湿度进行测量。结果发现:霜的增加会使低温低湿空调系统的制冷量下降,影响控制效果。在整个除霜过程中,环境室内的温度波动值在5℃以内,相对湿度的波动值在15%以内,最大波动值持续的时间仅为100 s。     

喷射器在多温冷库中应用的节能分析

将喷射器引入到高、低温冷库制冷循环中,分析比较了喷射器制冷系统和非喷射器制冷系统的性能参数,得出采用喷射器制冷技术不但可调节高温库的蒸发温度,而且也可使压缩机的回气压力得到提高,压缩机排气温度降低,单位容积制冷量上升,制冷系数提高。所以把喷射器制冷技术应用于多温冷库系统中,可以有效地降低系统运行的能耗,达到节能的目的,取得良好的社会经济效益。     

双蒸发管组冷风机重力再循环供液的试验研究

针对以往重力再循环供液制冷系统的气液分离器放置冷库外部造成冷量损失的问题,设计了带有双蒸发管组冷风机且气液分离器放置内部的重力再循环制冷系统并与直接膨胀制冷系统进行了对比试验,研究不同库温和不同冷凝温度对两种制冷系统的制冷量,压缩机功率等参数影响。结果表明,重力再循环采用双蒸发管组冷风机后,在库温-20,-25,-30℃工况下,相对于直接膨胀制冷系统的性能系数增加8.81%,9.27%和10.51%,在冷凝温度20,30,35℃工况下,相对于直接膨胀式制冷系统的性能系数增加5%～10%,因此带有双蒸发管组冷风机的重力再循环在低温下运行更具有优势。     

2种不同结构的重力供液CO_2冷风机性能比较

对由重力驱动的3k W,R404A/CO2制冷系统(CO2作为载冷剂)的CO2冷风机进行了试验研究。设计了2种不同的CO2冷风机,一种为只有一个通道的串联冷风机,另外一种具有两通道的并联冷风机,并分析了在不同充注量下2种结构的CO2冷风机的工作性能和蒸发温度波动的原因。通过分析降温速率、库内终温以及库内温度波动可知:和大串联结构相比,两通道并联系统的最佳充注量降低为950g(36.5%),相比减小了4.5%;当系统在最佳充注量下工作时,两通道的并联系统冷风机的传热系数增加到59.5W/(m2·K),相比升高了19.5%;冷库的最低温度降低了3.2℃,同时,系统达到稳定运行,冷库的温度稳定时所需的时间更少。     

变频高温压缩机复叠热泵系统的试验研究

为了研究压缩机频率对复叠式热泵系统的影响,结合复叠式循环技术与压缩机变频技术,搭建变高温压缩机频率复叠热泵实验台。研究分析了压缩机排气温度、压缩机功率、系统制热量及系统COP(以下COP均指系统COP)随高温压缩机频率的变化,试验结果表明:当蒸发温度-30 ℃,冷凝温度46 ℃工况下,随高温压缩机频率增加,高温压缩机排气温度上升,上升速度逐渐加快,最高排气温度99.7 ℃,小于120 ℃,低温压缩机排气温度下降,下降速度逐渐缓慢;高温压缩机功率逐渐增大,低温压缩机功率逐渐减小,系统功率呈增加趋势;系统制热量呈线性增加趋势,COP随高温压缩机频率增加呈先增加后减小趋势,最大COP为2.7。     

顶置蓄冷板减少融霜热对冷库温度场的试验研究

提出了一种顶置蓄冷板的冷库,在冷库融霜的过程中,通过试验研究对比分析了在有无蓄冷板,制冷风机有无霜层4种工况下,融霜热对冷库温度场的影响。研究结果表明:融霜过程中,安装蓄冷板的冷库各截面温度都低于无蓄冷板冷库的截面温度;制冷风机有霜状态下,安装蓄冷板冷库的库温波动比无蓄冷板时减小2.49 ℃,融霜能耗增加1.36%;制冷风机无霜状态下,安装蓄冷板冷库的库温波动比无蓄冷板时减小2.92 ℃,融霜能耗增加1.81%;通过对比可知,在冷库顶部安装蓄冷板可以有效的减小融霜过程中库温的波动,提高冷冻食品的品质。     

准二级压缩型电动汽车热泵空调系统制冷性能研究

针对普通电动汽车热泵空调系统在夏季高温环境中制冷时,排气温度过高,系统制冷性能衰减的问题,设计了一种采用中压补气技术的准二级压缩型电动汽车热泵空调系统,系统以R407C为制冷剂,并搭建了试验台。通过在标准焓差实验室模拟测试不同外界环境温度及改变压缩机转速情况下系统的制冷性能,并与普通单级压缩系统进行对比。研究表明：在制冷时,准二级压缩热泵空调系统在降低压缩机排气温度方面有很大优越性,在标准制冷外界环境30℃下,准二级压缩热泵空调系统制冷量和压缩机功率增加显著,分别提高了12.97%,4.92%,系统COPc提高了7.94%;当压缩机转速从2 000 r/min提高到6 000 r/min时,准二级压缩热泵空调系统制冷量和压缩机功率分别提高了6.01%～12.31%和2.06%～6.24%,系统COPc提高了0.63%～6.51%。     

风机对冷藏车制冷系统性能的影响

针对纯电动冷藏车制冷系统在高温环境中制冷性差和耗能严重等问题,搭建准双级压缩低压补气型冷藏车制冷系统试验台,试验研究了在高温32℃的库外环境中,库外风量和库内风量不同设定值对冷藏系统制冷性能的影响,结果表明:库外风量由4 500 m~3/h增大到9 000 m~3/h时,制冷量增大了0.2%～3.3%,系统C0P增大了2.3%～15.9%,库外风量为7 500 m~3/h时,系统总功率达到最小值8.14 kW,系统EER达到最大值2.167,此时风量最佳;库内风量由4 000 m~3/h增大到7 000 m~3/h时,制冷量增大了0.17%～3.4%,系统C0P增大了1.6%～16.9%,库内风量为6 000 m~3/h时,系统总功率达到最小值7.86 kW,系统EER达到最大值2.251,此时风量最佳。     

电动汽车热泵空调系统热气旁通除霜的试验研究北大核心CSCD

针对电动汽车热泵系统室外换热器结霜会使系统性能严重衰减且不稳定性加剧等问题,在研究目前汽车上普遍使用的逆循环除霜模式的基础上,设计并搭建了应用于电动汽车的热气旁通除霜系统,试验研究了两种模式在不同环境工况下的除霜性能,分析了两种除霜模式的运行特性,并估算了两种除霜模式下的电动汽车续航里程。结果表明:在5~-5℃的环境工况下,逆循环除霜用时80~400 s,除霜过程平均功耗618~1008 W;热气旁通除霜用时350~600 s,系统功耗1383~1621 W。相比于逆循环除霜,热气旁通除霜用时增加200~270 s,功耗上升613~765 W,续航里程减少1.9%~3.8%,但在除霜过程中有利于保证乘员舱内的舒适性。在室外环境温度低于0℃时,除霜过程中关闭室外换热器风机,能减小空气侧换热损失,提高除霜效率。     

直接冷却系统与间接冷却系统的对比研究

为测得间接冷却系统与直接冷却系统的性能对比,对两者进行了相关试验,研究不同库温、载冷剂流量的工况下2种制冷系统漏冷量、传热系数等性能参数的差异。结果表明,间接冷却系统制冷剂充注量比直接冷却系统减少536.3 g。但漏冷量更多,并随库温升高、载冷剂流量减少而降低,在库温-15 ℃时,2种制冷系统漏冷量最小相差161.06 W。随库温升高,直接冷却系统传热系数及制冷量会升高,而间接冷却系统传热系数及制冷量随库温升高而减小,载冷剂流量增加而加大。-15 ℃的库温下2种制冷系统制冷量相差了610.46 W,而增大冷却器换热面积可使其达到直接冷却系统相同的制冷量。因此增大换热面积,选择最佳载冷剂流量对于提高间接冷却系统的制冷效率极为重要。     

活塞式制冷压缩机变工况下容积效率的试验研究

研究了不同蒸发温度和冷凝温度下,活塞式制冷压缩机容积效率的变化。在现有理论的基础上,采用试验的方法,通过对不同工况下制冷剂质量流量的监测,定量分析了压缩机的容积效率变化规律。试验中采用某型号不同功率压缩机进行测试,其结果表明压缩机的容积效率随着蒸发温度的降低和冷凝温度的升高而降低,特别是在当蒸发温度低于-35℃时,压缩机的容积效率已经小于50%,严重影响了压缩机的能效。对于不同功率的压缩机,随着蒸发温度由-15℃下降至-40℃,其容积效率从70%多降至30%左右,功率越小的压缩机,容积效率下降得越快。特别是低蒸发温度对小功率压缩机的容积效率影响比较大,其下降率接近60%,容积效率只有30%左右。试验研究为制冷系统的性能改进提供参考,在低温制冷系统的设计时,一定要合理选用活塞式制冷压缩机,以实现节能的目标。     

使用条缝翅片管换热器的空气源热泵机组除霜特性研究

对试验使用条缝翅片换热器及R410A工质的空气源热泵空调器的除霜特性进行了试验研究,测量了除霜过程中热泵样机的制热量、输入功率、室外换热器进出口温度及压力等参数的动态变化,分析了不同工况下热泵样机的除霜损失.试验结果表明:随着室外环境温度和相对湿度的降低,热泵机组在除霜过程中消耗的能量及从空调房间中吸收的热量增大,尤其在环境温度低于0℃时,除霜过程中的损失增大更快.由于随着环境相对湿度的增大霜层增长速度加快,除霜过程中的损失占结霜/除霜循环总耗能及总制热量的比例增加,因此热泵机组结霜/除霜循环的平均制热量及COP迅速减小.与使用平翅片换热器的热泵机组除霜性能的比较表明,随环境相对湿度的增加,条缝片换热器热泵机组的结霜/除霜循环平均性能衰减速度要快的多.     

变容量双级压缩系统压缩机动态耦合模型

以低压端为变频双转子、高压端为定频单转子的两台压缩机构成的双级压缩系统为研究对象,基于转子压缩机几何模型,依据质量与能量守恒方程,建立变容量双级压缩系统压缩机动态耦合模型,并利用试验对模型进行校核。基于模拟和试验结果,分析中间压力、中间气体温度和高压压缩机排气温度等参数随时间和低压压缩机频率的变化规律。结果表明,系统的中间压力、中间气体温度和高压压缩机排气温度具有脉动特性;在蒸发温度0℃,冷凝温度40℃,低高压压缩机理论输气量比为2.82时,中间压力已接近冷凝压力,系统将失去中间补气增焓效果;通过增大低压压缩机频率可有效提高系统制热量,但系统制热性能系数(Coefficient of Performance for heating,COPh)改善较小,且COPh最优值所对应的低压压缩机频率随蒸发温度的降低将逐渐增大。     

热源与热汇对跨临界CO_2系统性能的影响

跨临界CO2系统性能不仅受到排气压力的影响,而且对热源热汇温度的变化也十分敏感。介绍了具有双节流阀装置且带有平衡储液器的跨临界CO2制冷热泵试验台,并改变热源和热汇温度条件对系统进行了多工况对比性试验研究。结果表明:当热汇温度15℃一定,热源从15℃上升到25℃时系统制热COPH平均每5℃上升4.4%左右,反之热源温度25℃一定,热汇从15℃上升到25℃,系统制冷COP平均每5℃下降6.8%左右。且热源温度对冷冻水出水温度影响较大,而热汇温度对其影响较小,无论是热源或热汇温度平均每改变5℃对冷却水出口温度的影响范围在0.7℃到1.9℃左右。     

双螺杆制冷压缩机转子轴心轨迹波动特性试验研究

随着制冷系统的不断发展,双螺杆制冷压缩机作为系统的核心部件,其运行压力也越来越高,使得滑动轴承的应用也越来越广泛,以承受不断增大的转子径向力,而转子轴心轨迹是滑动轴承工作状态的综合反映。本文通过搭建双螺杆制冷压缩机转子轴心轨迹测试系统,对不同工况以及内容积比下的轴心轨迹进行了试验研究。研究结果表明:与滚动转子压缩机、离心压缩机等旋转机械不同,双螺杆压缩机的转子轴心轨迹大致呈椭圆形,且每个运行周期中还存在若干波动,这些波动的数目对应于压缩机的阴转子齿数,即转子径向动载荷的波动频率。     

20W@80K空间大冷量脉冲管制冷机试验研究

空间应用对于80K温区的冷量需求日益增加，然而国内空间大冷量脉冲管制冷机的研究起步较晚，目前制冷机的冷量不能满足红外探测的发展需求。为了进一步提高脉冲管制冷机的制冷量，研制了一台由线性压缩机驱动的小型脉冲管制冷机。通过试验研究了调相机构、充气压力、输入功率等因素对脉冲管制冷机制冷性能的影响规律，并测试了降温速率，探究了调相机构对压缩机输出功率的影响等。研制出的制冷机在输入电功率为350 W，热端温度为300 K时，在80 K获得了20.5 W的制冷量，整机的相对卡诺效率达到了16.1%。     

工程机械余热驱动冷管型吸附空调的运行特性

设计建造一种利用工程车余热驱动的冷管型组合式吸附空调系统,建立相应的理论模型和性能分析指标,在此基础上进行空调系统的运行性能试验与分析。在一定的外部环境工况和循环半周期为30 min条件下,当 吸附床采用风冷时,空调器最大制冷降温幅度为13.0 ℃,最大制冷功率为1.10 kW,平均制冷功率842 W, 性能系数e c=0.168,单位质量吸附剂制冷功率Ps=88.2 W·kg–1。当吸附床改进冷却方式后,空调器最大制冷 降温幅度为14.0 ℃,比风冷状态下提高1.0 ℃,最大制冷功率达1.21 kW,平均制冷功率926 W,e c=0.177,Ps= 97.0 W·kg–1。可得出以下结论,吸附床冷却方式改进后系统e c提高约5.4%,最大制冷功率、平均制冷功率和Ps各提高将近10%。     

空调管路设计降低流动阻力的对策

对于汽车空调系统的设计,工程师通常关注较多的是压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀的匹配,空调管路作为冷媒的传输通道,其对空调制冷性能的影响往往被忽略。介绍了汽车空调管路设计时降低局部阻力的一些方法,并通过实际案例验证吸气管路流阻降低对制冷性能的提升,供同行业工程师进行空调管路设计开发时进行参考。     

小型热泵型蓄能空调水蓄热特性的试验研究

结合蓄能空调系统自身的特点,设计了小型热泵型水蓄能空调装置并进行试验研究。试验结果表明,采用蓄能桶蓄热装置,在热泵机组进行制热性能运行时能有效提高压缩机吸气温度,排气温度也相对较高;在低温制热工况下,系统的最大制热量可以达到额定制热量以上,除霜性能也较优;水蓄热时不同工况下的压缩机吸排气温度以及压缩机功率会有变化,并且在释热状态下运行时,机组的COP有显著提高。由于该系统使用水作为蓄热材料,蓄热量有限。