直膨式太阳能热泵热水器的仿真分析

基于直膨式太阳能热泵热水器的热力循环,在建立太阳集热器/蒸发器和冷凝器的分布参数数学模型、压缩机和热力膨胀阀的集总参数数学模型的基础上,用能量平衡和质量平衡等约束条件将四大部件结合起来并进行求解。理论计算结果与若干典型工况下的实验数据对比表明:集热器平均集热效率的平均相对误差为4.6%,热水得热量、压缩机功耗、COP等指标的平均相对误差都在1%以内;热水温度、COP和集热器集热效率的理论和实验值的瞬时变化规律吻合良好,从而验证了此仿真数学模型的准确性。     

直膨式太阳能热泵热水器及其热经济性分析

介绍了直膨式太阳能辅助热泵热水器(DX-SAHPWH)的基本结构和工作原理.计算了直膨式太阳能辅助热泵热水器、空气源热泵热水器、太阳能热水器、电热水器和燃气热水器的运行能耗.分析了直膨式太阳能辅助热泵热水器的市场潜力、经济性以及社会效益.几种热水器比较结果表明,直膨式太阳能辅助热泵热水器能耗最小,运行费仅为电热水器的1/3,燃气热水器的1/2,空气源热泵热水器的415;与电热水器相比,使用直膨式太阳能辅助热泵热水器,户均年运行费可减少约1500元,2年左右即可回收额外的初投资.直膨式太阳能辅助热泵热水器与空气源热泵热水器的市场价格相当.由于其节能、环保、安全等,自身优势明显,预期该热水器应用前景广阔.     

真空管直膨式太阳能热泵系统性能分析

该文将真空管集热器与直膨式太阳能热泵结合,提出一种真空管直膨式太阳能热泵系统。实验研究典型工况下太阳辐照度、循环水温度对系统性能的影响,并探讨压缩机变频条件下系统的动态性能。结果表明,提高太阳辐照度、降低循环水温度有利于提高系统性能,在太阳辐照度为850 W/m2,循环水温度为55℃时系统取得最大COP,为5.36。压缩机频率为42 Hz的系统COP为4.08,较45、47、50 Hz分别提高1.23%、8.5%、13.6%。     

直膨式太阳能热泵系统性能分析及优化

直膨式太阳能热泵利用少量电能将太阳能的低品位能量转移至高品位,具有清洁、高效的优点,目前正成为节能领域的研究热点,近年来取得了飞速发展.国内外众多学者作了相关研究并取得了一定的成果.概述了直膨式太阳能热泵在国内外的研究进展,总结了内部参数和外部参数等方面对直膨式太阳能热泵系统性能的影响.针对不同的影响因素,给出了多种提高直膨式太阳能热泵系统性能的策略,以期对直膨式太阳能热泵的发展有一定的促进作用.     

辐照强度对直膨式太阳能热泵性能影响的研究

文章搭建了直膨式太阳能热泵热水系统实验装置,研究了辐照强度对直膨式太阳能热泵性能的影响。结果表明,在环境温度及冷凝温度不变的情况下,蒸发温度及性能系数(COP)值随着辐照强度的增大而升高,且辐照强度增加200 W/m2,蒸发温度升高3~5℃,COP值升高0.8~1.2;得热效率随着辐照强度的增大而降低,其降低速率随着辐照强度的增大而逐渐减小。     

直膨式太阳能热泵系统的模型仿真

考虑了集热器中制冷剂压降的存在,利用平衡均相理论建立了太阳能集热/蒸发器的两相流模型,同时建立了压缩机、冷凝器的数学模型.从理论上分析了集热器中制冷剂的压降、集热器的类型、集热面积、太阳能辐照度、环境温度、压缩机容积以及冷凝温度等因素对直膨式太阳能热泵系统热工性能的影响,并在此基础上给出了改善系统性能的建议.     

基于仿真与实验的直膨式太阳能热泵热水器变频策略

介绍了直膨式太阳能热泵热水器的工作原理,针对该系统建立了集中参数法的仿真数学模型,并对该模型进行了典型气候条件下的实验验证.分析表明,仿真结果与实验实测值吻合较好.进而利用该模型得出了系统性能随气象条件而变的数据库,据此制定出直膨式太阳能热泵热水器全年高效安全运行的变频策略.     

光伏-直膨太阳能热泵系统在变水温工况下的实验研究

提出了一种新型光伏-直膨太阳能热泵(PV-DXSAHP)的系统原理,建立了PV-DXSAHP系统试验台。对PV- DXSAHP系统在水温从15℃升高到55℃工况下的动态性能进行了测试和分析,结果显示,在水温升高到55℃时,PV-DXSAHP系统COP为4.1,测试过程的平均光电效率为13.2%。研究表明PV-DXSAHP系统具有优越的热泵性能和光电转换效率。     

直膨式太阳能热泵系统的数学建模及验证

文章建立了直膨式太阳能热泵系统的数学模型,其中包括有盖板的平板太阳能集热蒸发器数学模型、压缩机数学模型、冷凝器数学模型以及膨胀阀数学模型,并从两种角度对该数学模型进行求解,同时建立了实验平台,以实验数据来验证模型的正确性。结果表明,实验计算所得COP为6.18、集热效率η为0.65,模型的两种求解所得COP分别为7.11和6.95、集热效率η分别为0.71和0.68,将模型求解结果与实验计算结果进行对比,同时考虑理论与实际所允许的差距,可得该文建立的模型是正确的。     

直膨式太阳能热泵集热蒸发器设计参数敏感性分析

对直膨式太阳能热泵热水系统建立数学模型,利用实验数据验证此模型的可靠性,并在此基础上,采用敏感性分析法分析集热蒸发器设计参数对系统性能的影响,同时引入敏感性系数作为评价指标,确定集热蒸发器的关键设计参数.研究显示:集热蒸发器面积对制热性能系数与热水加热功率的影响最显著,对它们的敏感性系数分别为0.201和0.223.最...     

并联式太阳热泵热水器中热泵子系统性能研究

对太阳热泵热水器中的热泵子系统建立了相应的数学模型,并对热泵子系统的循环性能进行了研究。研究表明,循环水量对热泵子系统的性能系数、压缩机功耗、加热时间以及保温水箱的实际终了加热温度有较大的影响。     

间接膨胀式太阳能多功能热泵单独制热水性能实验研究

简要介绍了间接膨胀式太阳能多功能热泵(IESA-MDHP)系统的功能模式.在冷凝侧采用强制循环和自然循环两种运行模式,对系统在冬季工况下利用中低温水源单独制热水性能进行实验测试.实验结果表明,在两种运行模式下热泵COPhp、系统COPsys及(火用)性能系数COPEX都明显高于空气源热泵热水器系统.实验同时对不同初始水温下IESA-MDHP系统单独制热水性能进行对比,发现初始水温对热泵COPhp、系统COPsys影响不大,而对(火用)性能系数COPEX影响较明显.     

太阳能热泵气化LNG系统的性能研究

针对液化天然气(liquefied natural gas,LNG)空温式气化器(ambient air vaporizer,AAV)在运行中表面堆霜结冰降低换热效率的问题,提出并设计一种基于太阳能热泵的LNG气化系统(DX-SAHPNV),建立系统各主要部件的动态仿真数学模型.通过数值模拟,对DX-SAHPNV改善A...     

我国热泵热水机能效水平分析

对我国热泵热水机的能效现状进行调研,结果显示有约1/3的空气源普通型热泵热水机及超过1/2的水源热泵热水机产品的COPh不能达到GB/T 21362—2008中相应要求。提出采用热力学完善度(η)分析的方法,并参照我国现有房间空调器、单元式空调机及冷水机组的能效等级标准,分析热泵热水机的能效等级标准。建议该标准分为3级,其中水源式1～3级COPh/ηh依次为5.1/0.407、4.8/0.382、4.5/0.359,空气源普通式相应值依次为4.3/0.296、4.0/0.276、3.7/0.255。     

太阳能-空气复合热源热泵热水器的性能模拟与分析

介绍了一种新型太阳能—空气复合热源热泵热水装置(SAS-HPWH)。该装置通过使用独特设计的螺旋翅片蒸发管的平板型集热/蒸发器,可以在不同的天气情况下切换运行太阳能热源热泵模式、太阳能与空气双热源热泵模式和空气源热泵模式,制取生活热水。论文主要针对自行设计的一台150L的SAS-HPWH,建立系统的数学模型,并以太阳能输入比例为准则研究系统的运行模式与特性。模拟结果显示该热水器在不同天气特征情况下可高效率地制造55℃热水。论文还分析了太阳辐射、环境温度以及压缩机的容量对系统特性的影响,提出使用变频压缩机,根据不同的天气情况调节制冷剂流量,进一步提高系统的整体性能。     

太阳能热泵供热系统的实验研究

开发新能源和节能是寻求能源出路的两大重要途径，太阳能热泵供热系统以其显著的节能性和环保性具有广阔的发展前景。该文简单介绍了太阳能热泵供热系统实验台及实验台测试系统的建设，着重介绍了太阳能热泵冬季供暖工况的实验研究，考察了系统的整体供热性能及主要设备的工作性能。根据实验研究的结果，提出了有关系统设计方面的参考数据。     

空气源热泵热水器节流特性实验与分析

对自行开发的空气源热泵热水器在全工况下热力膨胀阀的特性进行了实验研究,结合热力学理论分析了全工况下关键参数的变化规律,分析了过热度在不同环境温度下的变化规律以及造成该现象的原因。分析表明,当热泵热水器在低温工况下工作时,热力膨胀阀就会表现出与在高温环境下不同的工作特性,如何利用这个特点优化蒸发器的过热度设计是一个值得深入探讨的问题。     

空气源热泵热水器系统优化计算及实验研究

对现有的空气源热泵热水器系统部件提出了优化目标与方向,并进行相应计算和实验验证。通过分别对热泵工质充注量、冷凝盘管长度以及系统匹配问题的研究,结合实验结果证明了经过优化后,热泵热水器系统的性能COP显著提高,并且稳定性得到改善。     

玻璃盖板对光伏-太阳能热泵冬季综合性能的影响

简要介绍了光伏-太阳能热泵(PV-SAHP)的原理及构成,利用已建立的PV-SAHP系统试验平台,在冬季有、无玻璃盖板两种工况下,对PV-SAHP系统的光电转换、光热转换、热泵循环等性能进行了对比测试,并分别进行了能量效率分析和效率分析。结果表明,在冬季有玻璃盖板工况下,虽然光电效率有一定降低,但热泵循环的性能系数、光电/光热综合效率、光热效率均有明显提高。