补气对热泵低温工况性能影响的试验研究

经济器热泵主回路与补气回路均采用开度可调的电子膨胀阀,分别在环境温度-15℃、-10℃、7/6℃下,试验研究不同主回路电子膨胀阀EEV_1和补气回路电子膨胀阀EEV_2开度组合时的系统性能,得到了经济器热泵低温工况下运行时的控制策略:在吸气压力不至过低,排气温度不超过保护温度的前提下尽可能的降低主回路电子膨胀阀开度,同时控制补气回路电子膨胀阀开度使得补气过热度尽可能较小。相比不补气而言,在试验工况下,补气时的制热量和COP最高可分别提升28.7%和11.1%。     

补气增焓空气源热泵系统性能试验研究

介绍以R134a为工质的涡旋式补气增焓空气源热泵系统,并搭建试验台对该系统的性能进行变工况试验,与常规单级系统进行对比,获得2个系统排气温度、输入功率、制热量以及能效比随水箱温度的变化规律。试验结果表明:当环境温度为20℃,水箱温度为30～75℃时,在排气温度达到97℃时,常规单级系统水箱温度为55℃,而补气增焓系统水箱温度为75℃,补气增焓系统可以制取更高温度的热水;在水箱温度分别达到40℃,45℃,50℃和55℃时,补气增焓系统与常规单级系统相比,输入功率增大幅度分别为9%,10%,11%和8%,制热量提升幅度分别为20%,21%,25%和25%,COP提升幅度分别为11%,9%,14%和16%。     

补气增焓低温多联机制热性能实验研究

低温空气源热泵产品普遍采用中间补气技术解决空气源低温多联机在低温环境中能力衰减严重的问题.本文研究了低温多联机中间补气增焓系统,通过多联机性能实验测试对系统压力、温度等参数进行测试,并对测试数据进行拟合分析,确定了补气增焓技术的控制要素:流经室外换热器的制热主路制冷剂的质量流量与状态是多联机补气增焓控制中的主要因素;中...     

不同电子膨胀阀控制方式下空气源热泵热水器性能

空气源热泵热水器需全年运行,其工况复杂多变,因而对系统控制有更高的要求。基于电子膨胀阀可灵活选择控制参数的特性,本文针对排气温度提出一种简易的定排气过热度控制方式,结合定阀开度及传统的定吸气过热度控制方式分别进行实验研究并分析对比其内在过程。实验结果表明:在入风温度为22℃时,定阀开度下排气温度大幅下降,但COP最低且液击风险较大。定吸气过热度下COP虽然最高,但排气温度也相应最高。定排气过热度控制下COP虽略低于定吸气过热度控制,但排气温度较定吸气过热度控制下平均有效下降约7 K。同时,与定阀开度控制相比,平均COP提升了4. 9%,并可避免大量回气带液风险,从而有效结合了两种方式下的优点。     

涡旋式水源热泵系统性能仿真

为了预测涡旋式水源热泵系统变结构和变工况稳态性能,建立了稳态涡旋式热泵系统仿真模型.其中涡旋式压缩机模型考虑了吸、排气换热对工质流量和排气温度的影响以及流量、排气温度和输入功率三者的耦合关系;通过增加电子膨胀阀开度对蒸发器出口过热度的控制模型,反映了过热度对膨胀阀流量的影响.系统算法综合了顺序模块法和连续迭代法,改善了迭代收敛性,且易于实现部件模型的模块化.与实验结果对比表明:模型预测值与实验值的误差小于4.4％.     

补气增焓热泵机组运行性能模拟研究

基于空气源热泵机组在低温工况下的运行特性,对单级空气源热泵机组及补气增焓热泵机组进行仿真模拟计算,提出一种带补气的热泵机组运行性能的计算方法,得出不同蒸发温度下最佳补气压力值,对改善低温环境下空气源热泵机组的运行性能具有重要意义。     

基于喷气增焓技术的轻型商用变频空气源热泵的研究

针对寒冷区域的供热需求,结合喷气增焓技术,研发一款在低环境温度下高制热能力输出的轻型商用变频空气源热泵。测试该系统在低环境温度工况下的性能,并与传统制热循环进行比较。测试结果表明,制热时喷气增焓系统存在最佳中间压力并实现制热时最大能力输出;在室外环境温度为-25~7℃时,喷气增焓系统比原系统在制热能力上均有较大的提高,有效拓展了系统的低温运行范围;在室外干/湿球温度-15℃/-16℃条件下,喷气增焓系统制热能力可达到系统额定制热能力的100%,在压缩机运行频率为100 Hz时,喷气增焓系统的COP可达到2.07,较对应工况下无补气系统COP提升10.5%;在室外环境温度为-20℃且压缩机运行频率为100 Hz时,喷气增焓系统COP较原系统提升6.2%;喷气增焓系统排气温度比原系统低,系统低频运行时排气温度差值较大。     

热力膨胀阀对高速列车空调系统性能的影响分析

为了研究热力膨胀阀对高速列车空调系统性能的影响,对有故障的高速列车空调系统进行了膨胀阀静态过热度调节试验,分析了不同静态过热度下空调系统性能。分析和试验表明,增大膨胀阀静态过热度可以有效改善膨胀阀供液不足以及蒸发盘管分液不均的现象,从而提高蒸发压力和蒸发温度,解决空调不制冷的问题。     

喷液冷却和喷气增焓低温热泵涡旋压缩机的对比分析

本文分析了目前低环境温度热泵用涡旋压缩机运行特性及技术要求,并对制冷剂喷液冷却和喷气增焓两种涡旋压缩机技术的特点进行了对比介绍。针对低环境温度热泵开发了两款R410A涡旋压缩机:PSH系列压缩机采用制冷剂喷液冷却技术控制压缩机排气温度,可以扩大低环境温度下的运行范围;PCH065压缩机采用制冷剂喷气增焓技术提高低环境温度工况制热量及制热性能,并通过中间排气技术提高部分负荷系统的制冷性能,内置温度保护器的应用提高了压缩机在高排气温度运行的可靠性。这些优点使得热泵系统可以在我国低环境温度区域推广使用。     

强化补气技术应用于空气源热泵的研究进展

在研究空气源热泵产品的低温制热性能时,发现引入基于准二级压缩循环的强化补气(EVI)技术可使热泵应用于低温工况的性能得到明显改善。本文论述了准二级压缩循环的压缩模型和不同强化补气系统的工作原理,比较了强化补气系统与其它系统的差异。从数学模型、实验研究和创新优化三个方面分析了强化补气技术在低温空气源热泵领域的研究现状与进展。总结不同学者对强化补气系统在提高低温制热性能、降低压缩机排气温度等方面的研究结果和实际应用成果后得出,即使在-15℃的低温环境下,强化补气系统可使系统COP提高7.7%~25.0%,排气温度降低6.37~20.36℃。最后,对强化补气系统今后的研究方向进行了展望。     

喷气增焓空气源热泵补气量对系统性能的影响

空气源热泵在较低的环境温度下会产生压比大、排气温度高、循环性能差等现象,喷气增焓EVI(enhanced vapor injection)技术可以改善空气源热泵在低温下的运行特性。本文首先建立了EVI空气源热泵的数值仿真模型,并搭建了实验台对仿真实验数据进行验证并在此模型的基础上对带EVI的空气源热泵系统的补气运行特性进行了数值模拟。结果表明:带EVI的空气源热泵系统存在最佳相对补气量,可使系统运行最优,当环境温度低于-6℃时,最佳补气量为8%～10%;当环境温度为-6～0℃时,最佳补气量为5%～8%;当环境温度高于0℃时,最佳补气量为4%～5%。在最佳补气量下,各个工况的相对补气压力在0.7～0.9之间。在最佳补气参数条件下,系统制热量最高提升33%,能效最高提升31%。     

电子膨胀阀的优势和发展趋势

从制冷系统节流机构的流量调节稳定性、过热度控制原理、系统节能、瞬态反应特性、部分负荷调节特性方面,比较分析了几种节流机构应用于制冷装置中的特点。提出了电子膨胀阀在容量调节和过热度稳定控制方面的优点,并对电子膨胀阀的发展趋势和在各方面的应用进行了分析。     

电子膨胀阀的应用研究

本文主要介绍了电子膨胀阀的工作原理及工作形式;通过与热力膨胀阀对照分析,电子膨胀阀具有过热度控制精度高、适用温度低、调节范围大、灵敏、迅速等特点,已在各制冷领域获得广泛的应用。     

变流量制冷系统中频率与电子膨胀阀开度的协同控制研究

针对变流量(VRF)制冷系统控制中的滞后或超调现象,本文以变频滚动转子式制冷系统为研究对象,分别通过改变压缩机频率与电子膨胀阀开度,建立了两者单独控制下的曲线拟合模型,并对不同工况下两者的同步控制方法进行了实验研究。结果表明:过热度随膨胀电子膨胀阀开度的增大而减小,在电子膨胀阀开度为28%～32%与频率为44.5～46.5 Hz时,过热度控制难度上升,通过调节冷冻水温度可改善这一状况;在一定的工况下,通过控制质量流量,可以得到频率与电子膨胀阀开度的关系式,实现电子膨胀阀开度与压缩机频率的同步控制,使系统迅速达到稳定状态。     

制冷装置中膨胀阀的对比研究

为验证自行开发的电子膨胀阀和采用单片机开发的实时控制器的控制效果,针对热力膨胀阀、步进电机型膨胀阀、电磁阀型膨胀阀,进行了多个制冷系统冷启动和稳定工况下变负荷控制的实验研究。结果表明相对于传统的热力膨胀阀,电子膨胀阀更适用于系统综合控制器;连续调节型的执行机构比离散调节型的执行机构更容易使过热度稳定;积分环节大大改善了过热度的控制品质。自行开发的电子膨胀阀和控制器,性能价格比高,与国外同类产品相比,实际的控制效果也有较明显的提高。     

北美屋顶机设计运行工况下热力膨胀阀选型探讨

热力膨胀阀只能在一个较窄的工况和负荷范围下实现调节过热度的功能。现有一批在北美销售的屋顶机,设计运行工况范围较宽,在室外温度为-17．7℃-51．7℃下,机组都要求能运行。仿真结果表明,对这种运行工况的屋顶机组,用传统方法选出的热力膨胀阀未能在较多工况点充分发挥其控制过热度的作用。在考虑热力膨胀阀的振荡现象的基础上,对选型方法进行改进,并通过实验验证,证明在基于最小负荷比大于30％方法选出的热力膨胀阀能够在较多工况点控制空调机组的过热度,且避免了振荡现象的发生。     

模糊控制理论在舰船制冷装置中的应用研究

以蒸发器和冷库作为被控对象，利用计算机进行了制冷系统模糊控制的研究．针对蒸发器过热度和库温控制问题设计了模糊控制器．在理论研究的同时，建立了制冷装置计算机控制和数据采集系统．在Visual Basic环境下开发了蒸发器过热度模糊控制程序．对比实验运行表明：利用模糊控制器和电子膨胀阀对蒸发器过热度和库温进行控制较之用热力膨胀阀控制，制冷剂流量调节范围大、过热度小、蒸发器面积利用率高、装置节能效果好．     

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。     

电子膨胀阀与热力膨胀阀在低温装置中的比较研究

利用已有的多功能低温实验台,研究电子膨胀阀和热力膨胀阀在低温下的一些特性,对热力膨胀阀和电子膨胀阀在控温范围、过热度控制及控制精度等方面进行对比研究。     

带中间补气的滚动转子式压缩系统制热性能的实验研究

将带中间补气的单缸滚动转子式压缩机应用于空气源热泵系统,以解决低温工况下出现的制热量不足、能效偏低等问题。利用焓差室测试比较带中间补气的单缸滚动转子式压缩系统(单缸系统)与双缸滚动转子式压缩系统(双缸系统)、单级压缩系统在不同制热工况下的系统性能。实验结果表明:在室外温度高于-15℃时,单缸系统与单级压缩系统相比,其制热量增加幅度均大于12%,并随着室外温度的降低增加幅度逐渐增大;单缸系统的制热量与COP均大于双缸系统,其提升幅度的平均值分别为2.29%、1.94%;在室外温度低于-15℃时,单级压缩系统因排气温度过高无法正常工作,双缸系统的制热量与COP均大于单缸系统,其提升幅度的平均值分别为4.5%、9.42%;验证了单缸系统更适用于室外温度高于-15℃的工况,双缸系统更适用于室外温度低于-15℃的工况。