不同调节方式对循环加热式CO2热泵性能影响的实验研究

为研究膨胀阀开度和压缩机频率对循环加热式CO₂热泵制热性能的影响,采用实验的方法研究了阀开度35%,37%,40%和频率75,80,85 Hz工况下制热量和制热系数COP瞬时值和平均值以及加热时间的变化。结果表明：随着压缩机频率增加,平均制热量和最大瞬时制热量增加,平均COP和最大瞬时COP减小,加热时间缩短;随着阀开度增大,平均制热量和平均COP减小,最大瞬时制热量和COP增大,加热时间延长;当压缩机频率一定时,在不同的水箱温度范围采用合适的膨胀阀开度可以有效提高热泵的平均COP;以本文75 Hz工况为例,当水温小于25.9℃时采用40%开度,当水温在25.9～35.4℃之间时采用37%开度,当水温大于35.4℃时采用35%开度;合理匹配开度和频率可以最大程度提高平均制热量,同时抑制平均COP的减小。     

不完全过热对R32转子式压缩机低频运行性能的影响

适当地降低压缩机频率可实现省电节能,但频率过低也会对运行效率产生不同程度的影响。通过将压缩机低频运行于过热区间至吸气带液区间,研究不完全过热循环下的压缩机的运行机理及效率。结果表明:控制干度x∈[0.96,1)时,极低频率下压缩机能耗减少,系统压比进一步降低,排气温度的下降幅值超过了过热段的28.9%～40.3%;运行于低于额定频率附近时,容积效率较之常规控制过热度区间仅降低0.8%～1.3%,电效率也仅降低0.3%～0.7%,但该趋势与频率变化呈反比;在该范围内更高的性能系数COP使得综合效率系数更为完善。     

变工况下跨临界二氧化碳空气源热泵系统性能的实验研究

以跨临界二氧化碳空气源热泵系统为研究对象,研究了电子膨胀阀开度、压缩机频率对系统COP以及制热量的影响,并提出更高效的热泵运行方案。实验结果表明:在不同的阀开度下,系统COP均出现先上升后下降的趋势,随着加热过程进行,阀开度越大COP下降的幅度越大;压缩机频率的提升会使系统最大COP下降;系统在75 Hz下加热水箱温度至38 ℃后,将系统频率调节至85 Hz可以使系统在保持高COP运行的同时减少加热时长,加热速率提升约18%。     

不同调节方式下跨临界CO2空气源热泵性能实验研究

为提高跨临界CO2空气源热泵热水系统运行性能,对不同压缩机频率、电子膨胀阀开度和水流量下的系统及部件运行特性进行了实验研究,并对循环加热模式下的调节方式进行了优化.结果 表明:当阀开度减小时,系统性能系数COP和制热量随过热度的增大而减小;压缩机存在最大电效率点,并且电效率极值点会随着运行频率的增大而向低过热度段发生移...     

超临界CO2倾斜螺旋槽管内冷却换热特性研究

为了提高气体冷却器内换热效率,对不同倾斜角下(-90°,-45°,0°,45°,90°)螺旋槽管内超临界CO2冷却对流换热特性进行了数值模拟,分析了各槽管内的湍动能和速度分布随倾斜角的变化趋势,并研究了不同螺旋角下倾斜角对换热特性的影响。结果表明:浮升力沿流动方向分量和垂直于流动方向分量对流动特性的影响并不相同;在类气区,流体速度对流动特性起主要作用,且换热系数随倾斜角的减小而增大;在类液区,流动特性的主要影响因素是速度梯度,此时换热系数随倾斜角的变化与类气区相反;螺旋角越大即螺旋程度越小,当流体倾斜向上流动时浮升力效应越为显著;当螺旋角为 0.70 rad时,最优倾斜角度为-45°,当螺旋角为0.94 rad时,最优倾斜角为45°。     

降低制冷系统压缩机排气温度的方法研究

针对R32制冷系统排气温度高的问题,课题组从系统性能、可行性等方面分析讨论了目前主流的4种方法(中间补气法、两级压缩法、喷液法以及湿压缩法)的优劣,建立了小型变流量冷水机组,采用湿压缩的方法来优化R32制冷系统压缩机排气温度过高的问题。研究结果表明:对于R32制冷系统,采用湿压缩的方法来降低排气温度为较好选择;滚动转子式压缩机的结构特性使得针对R32制冷系统的排气温度降低的问题有了很好的解决方案;标准空调工况下,湿压缩的方法可显著改善R32排气温度。实际工程中可通过控制压缩机吸气口干度值来降低R32的排气温度,获得最优系统性能系数。     

VRF制冷系统过热度振荡对压缩机热力性能影响

针对过热度振荡对压缩机热力性能产生的影响,利用变频转子式压缩机变流量制冷循环实验台设计实验,通过改变系统压比与运转频率等对压缩机影响较大的参数,对过热度振荡区间及该区间下的压缩机热力性能稳定性进行了分析研究。结果表明,制冷剂流型的变换引起了蒸发器两侧换热机理的更迭,并在一定开度范围内以渐强-强-弱的整体趋势持续;压缩机的电效率、容积效率与过热度在相同开度范围内保持相似的振荡趋势,且压比较大的工况下两效率振荡变化更为剧烈;将过热度控制在其最小稳定值附近是减小控制难度,且获得较好的压缩机运行效率的最佳选择;实际工程中可通过在合理范围内增加压缩机频率并结合过热度的最小稳定值来提升压缩机的综合性能。     

制冷系统湿压缩时吸气干度控制方法的实验研究

不完全湿压缩能大幅度降低压缩机排气温度,然而该应用的最大难点是如何控制实时压缩机吸气干度在合适的范围内。本文提出了假拟饱和等熵压缩排气温度控制压缩机吸气该干度的方法,理论分析了在AHRI(空调供暖制冷协会)空调和低温制冷两种典型工况下,R22、R32、R134a和R410A四种制冷剂作为冷媒时,应用该方法控制压缩机吸气带液时系统性能的变化,并通过R32实验验证该结论的正确性。结果表明:利用假拟饱和等熵压缩排气温度可以将压缩机吸气状态控制在少量湿蒸气的状态;在T-s图上具有钟型饱和线形状的R32制冷剂,利用假拟饱和等熵压缩所控制的制冷系统,当吸气干度在0.96~1时,制冷量和COP均能达到最大值。     

充注量对空气源热泵热水器性能的影响

本文通过实验比较了热泵热水器在不同制冷剂充注量下的制热性能和电子膨胀阀的调节特性,定量研究了电子膨胀阀调节方式对制热性能的影响。结果表明:阀开度16%和定过热度10℃工况下的最佳充注量均为1.1 kg,相应的最佳整体制热性能COP_a分别为3.05和3.68;过大的充注量降低了制热性能和电子膨胀阀的调节范围;与阀开度调节相比,过热度调节可避免吸气带液的发生;在最佳充注量下,对比阀开度和过热度两种电子膨胀阀调节方式得出,后者制热性能更优。