基于全年综合能效评定方法的空气源热泵热水系统性能测试研究

为研究空气源热泵热水系统的实际运行能耗情况,基于空气源热泵热水系统全年综合能效评定方法,对上海地区某酒店客房采用空气源热泵作为热源的生活热水系统的制热量、用电量、能效比(COP)等重要参数进行全年实测和分析。测试结果表明:空气源热泵的全年综合能效比(SEER)为3.92,与名义工况下能效比(COP)4.4相差较大,差值约为10.9%。整个热水系统的SEER除了受到空气源热泵自身性能的影响,还受到系统的选型、控制策略等因素影响。基于全年综合运行工况,对空气源热泵以及整个热水系统的实际能效比进行分析和评价,具有一定的参考和实际应用价值。     

螺旋扁管干式蒸发器的传热性能

对螺旋扁管干式蒸发器（TDE）和常规折流板干式蒸发器（BDE）的传热性能进行实验研究。研究了蒸发温度（T_e）、冷凝温度（T_c）、管外壳程流体Reynolds数（Re_o）和热通量（q_i）对传热性能的影响。研究表明,随着T_e、Re_o和q_i的增大,TDE和BDE的传热性能均提高。随着T_c的增大,TDE和BDE的传热性能降低。对装配TDE和BDE的风冷热泵分别进行了测试,测试表明,在相同制冷工况下,TDE的总传热系数比BDE提高了36.3%,风冷热泵的制冷性能系数（COP）相应地提高了6.0%;在相同制热工况下,TDE的总传热系数比BDE提高了41.7%,风冷热泵的制热COP值相应地提高了15.8%;说明TDE可应用于风冷热泵,且其性能优于BDE。     

单缸补气转子式压缩机在热泵系统中制热性能

利用中间补气技术将单缸滚动转子式压缩机应用于空气源热泵系统中,系统地研究以R410A为冷媒的热泵系统在变频、变补气压力工况下制热性能的变化规律。实验结果表明：中间补气系统的制热量及系统功率均随着压缩机频率f、中间补气压力p_inj的增加呈上升趋势,同频率下系统功率则以线性方式增长,而系统制热量随着补气压力及频率的增大,其相对增长率逐渐减小。因此COP_h在低频时存在最佳补气压力,而在高频时无极值点;与单级压缩系统相比,在800~1200 kPa、50~80 Hz范围内,中间补气系统的制热量、功率、COP_h最大提升分别为27.55%、30.75%、7.1%。随着频率及补气压力的增加,系统COP_h下降,因此中间补气技术应与合理的控制策略相结合,可使中间补气系统达到节能高效的目的。     

电动可调式动态流量平衡阀和末端电动调节定压差阀结合的水力平衡与控制策略

分析了集中空调系统水力失调的原因和解决措施,通过比较末端恒压差控制系统和应用电动可调式动态流量平衡阀的控制系统的控制原理以及变流量条件下的能耗高低,研究了这两个控制系统对管网中调节阀流量特性曲线的影响,具体分析了设备效率对系统性能的影响.     

可调通风型站台门系统在地铁火灾中的适用性

以青岛某地铁车站为研究对象,通过 PyroSim 软件对火灾场景进行数值模拟,设置屏蔽门与通风窗不同的开闭组合方式,着重分析站台内整体和局部测点的温度、CO 质量浓度、能见度等指标。结果表明,相比于单独开启通风窗的工况,同时开启屏蔽门和通风窗的排烟效果较优,单独开启屏蔽门时的排烟效果最差。     

R134a/R245fa对比R245fa高温热泵循环性能实验研究

利用螺杆式高温热泵实验台,以混合工质R134a/R245fa(质量比3∶7)和纯工质R245fa为研究对象,实验研究了两种工质在高温工况下的循环性能,并进行对比分析.结果表明,混合工质R134a/R245fa的制热量比同工况下R245fa机组高27.6%～44.3%,COP值比同工况下R245fa机组低14.3%～22.8%.当冷凝器出水温度为99.8℃时,混合工质R134a/R245fa的冷凝压力为2.12 MPa,排气温度为114.2℃,均处在机组安全范围之内.而R245fa因具有更低的冷凝压力和排气温度,可作为冷凝器更高出水温度时的热泵工质.     

补气转子式压缩机变工况制热性能的分析

将中间补气技术应用于单缸滚动转子式压缩机上,通过实验研究的方法分析R410A喷气增焓系统在变工况、变频及变补气压力条件下制热性能的动态变化规律。实验结果表明:当环境温度T_(od)=-7℃时,随压缩机频率f及中间补气压力p_(inj)的增加,系统的制热量和功率逐渐增加,而系统COP_h逐渐减小;在环境温度(T_(od))为-15～7℃区间变工况运行时,系统补气质量比在高、低温工况时与补气压力的关系截然相反,其主要由补气比容n_(inj)、补气压差p_(inj)-p_(wc)、补气时间dt之间的相互关系决定,与单级压缩系统相比,补气系统制热量、功率随环境温度的升高而逐渐增大,平均增幅分别为24.52%、24.39%,补气系统COP_h在低温、低补气压力时最高提升10.7%,而在高温状态单级压缩系统性能更具有节能优势。     

单座柱塞式调节阀等百分比型流量特性设计研究

通过研究调节阀的流阻系数，发现调节阀的流阻系数主要受阀体和阀芯两部分结构影响。将调节阀的结构特性与等百分比型流量调节特性相结合，推导出等百分比型调节阀各开度下流通面积的求解公式，并依据该公式计算结果运用等值面积曲线法给出了柱塞式调节阀阀芯型线设计方法。结果显示：依靠该方法所设计的阀芯，调节阀仿真模拟得到的流量调节特性与理想流量调节特性高度吻合。该方法有较高的准确性和可靠性，在一定程度上减轻了传统阀芯设计需要多次进行试验修正的工作量。     

直线型柱塞式平衡调节阀结构优化研究

为解决依靠经验公式设计的柱塞式平衡调节阀流量特性与预期的直线型偏差较大的问题，提出一套优化直线型柱塞式调节阀阀芯结构的方案。该方案将流量系数与流量系数增量共同作为评价线性贴合度的准则，以实验测试为前提，以数值模拟为主要手段，逐段对阀芯结构进行调整优化，并通过数值模拟来验证方案的合理性以及准确性。结果表明：依靠该方案优化后的阀芯结构使得流量特性高度贴合直线型，各开度下流量系数较理论值的偏差由优化前多数在8%以上降低到集中在2%以下；各开度下流量系数增量较理论值的偏差由优化前多数在15%以上、最大值达63.26%降低为集中在5%以下、最大值仅为13.62%。     

基于滚动转子式补气压缩机的准二级压缩热泵系统热力学分析

在Tod=-10℃工况下调节压缩机工作频率及补气压力,实验研究R410A单缸滚动转子式压缩机系统的制热性能。试验测试系统采用双电子膨胀阀控制中间补气压力及压缩机吸气过热度。实验研究表明:随着补气压力的增加,中间补气系统的制热量逐渐增大,COPh呈现出先增加而后降低的趋势;而随着频率的增加,系统的制热量升高,系统COPh降低。相对于普通单级压缩系统,中间补气系统的制热量平均增长约26.1%,系统COPh在低频时最大提升幅度约为7.92%,在高频时其能效比相对较低。随着补气压力的增加,闪蒸器气液分离效率降低,部分液态冷媒经中间补气管道进入压缩机,中间补气系统性能降低且易产生湿压缩。因此在满足建筑物热负荷需求的同时,应合理控制中间补气压力及补气量。