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。     

空气热源热泵系统除霜控制的热力学依据分析

根据空气热源热泵室外换热器结霜过程的物理模型,归纳了霜层导热系数变化规律的数学模型,计算了结霜对传热系数的影响,分析了空气热源热泵系统除霜控制的热力学依据.     

板片蒸发冷凝式空气源热泵机组无霜制热的试验与验证

分析目前空气源热泵机组常用的除霜机理,提出热泵无霜运行系统,从原理上消除传统空气源热泵机组室外换热器结霜的必要条件,详细介绍了其工作原理及工作流程,通过试验进行了验证,表明溶液喷淋方式不但能够提高空气源热泵系统的制热效率,还从根本上消除了结霜的条件,确保机组无霜制热运行,提高了机组运行的稳定性和可靠性,扩展了使用的地域范围。     

电动汽车热泵空调系统微通道换热器适应性研究

探讨管翅式换热器和多流程微通道换热器在同一电动汽车热泵空调系统中的性能差异,为电动汽车热泵空调系统中微通道设计和结霜控制的后续研究提供依据。试验比较在不同测试工况下采用微通道换热器和管翅式换热器的热泵型电动汽车空调系统的制冷特性及制热特性,结果表明:系统采用微通道换热器,车内外换热器体积分别减少57.6%和62.5%,有效减轻空调系统重量,有利于增加电动汽车续驶里程;制冷剂充注量减少26.5%,有利于降低温室效应。制冷工况下,系统制冷量和制冷系数分别降低4.1%～10.7%和1.7%～4.8%,说明将多流程微通道换热器应用于热泵系统还存技术难点,需要在微通道换热器流程设计、流量分配及压降等方面进行改进;制热工况下,系统制热量和制热性能系数分别降低1%～5%和4.2%～9.7%,但单位面积制热量提高16.7%～21.0%,当室外温度低于7℃时,室外侧微通道换热器出现严重结霜,极大影响系统的制热量和制热性能系数,需要进一步研究换热器结霜特性及融霜控制策略。     

空气源热泵室外换热器翅片管的融霜过程分析

空气源热泵因其供热效率高而得到广泛应用,但是室外换热器的结霜问题导致了其供热效率的下降。针对空气源热泵室外换热器单管的融霜过程,搭建了单翅片管融霜实验台,使该单根翅片管分别以结霜和融霜2种模式运行。融霜过程分别选择40,30,20,10,5℃的循环溶液,同时对融霜过程进行理论分析。试验以及理论分析结果表明:在不同的循环溶液温度下,随着循环溶液温度的升高,融霜速率逐渐增加且变化趋势加快;循环溶液温度的高低对融霜过程产生程度不同的影响,存在最佳循环溶液温度,可以使得除霜效率达到最高。     

翅片换热器表面霜层质量生长特性及平均堵塞率的试验研究

通过搭建翅片换热器表面结霜可视化试验平台,采用称重法对霜层质量进行监测,研究了载冷剂温度等对翅片换热器表面的霜层质量生长特性,并首次提出翅片平均堵塞率概念,分析了各参数对霜层质量生长特性及翅片平均堵塞特性的影响。结果表明:在相同时间内,迎面风速越大结霜量和翅片平均堵塞率就越大。平均堵塞率随着迎面风速的增大,其达到稳定的时间逐渐延后;载冷液温度对霜层质量和翅片平均堵塞率的影响分为先促进后抑制两个阶段;翅片换热器结霜霜层厚度存在不均匀现象,表现为沿湿空气流动方向由厚转薄。     

变风量对中大型风冷热泵结霜工况性能的影响

采用试验方法研究了风量变化对中大型风冷热泵机组结霜工况性能的影响。研究发现,迎面风量的变化对V型换热器最早结霜位置几乎没有影响,最早结霜位置总在换热器弯头连接段附近,风量的变化只是影响管壁温度的高低,与直管段相比,弯管段制冷剂压损较大,管壁温度较低,利于霜晶形成;迎面风量降低导致系统蒸发温度降低,致使结霜速度加快,直接造成机组稳定工作时间缩短;适当提高风机转速具有抑制结霜,减少除霜次数,有效提高机组运行性能的作用;消除V型换热器较高位置和较低位置支路出口带液是解决振荡的根本办法。     

排风余热回收型热泵热水器动态性能实验研究

提出了一种新型热泵热水器机组,利用浴室排风余热作为热源,通过热泵循环提高其能源品位后用于加热生活用水,并对其动态性能进行了实验研究.排风余热回收型热泵热水器全套装置全部置于室内,避免了空气源热泵机组在冬季工况下运行时室外换热器的结霜问题及热泵系统一年四季工况变化造成的压缩机压比过大、系统性能系数(COP)降低等问题,可在任何外界气候条件下高效稳定工作,且对浴室环境温度没有影响.实验结果表明,实验热泵热水器样机可在45 min内将85 kg水从18 ℃加热至出水温度50 ℃;当水箱出水温度在33～40 ℃时性能系数达到最大值为3.4,整个加热过程中的平均性能系数为3.15,平均耗功率为800 W.同时,实验发现冷凝盘管制冷剂上进下出布置方式可使水箱中水温产生严重的分层效应,从而产生较大的制冷剂过冷度,对于实验样机最大过冷度可达28 ℃.     

空气源热泵空调的一种新型除霜控制模式

以实现空气源热泵空调良好的除霜效果为目的,在进行充分试验的基础上,通过采集室外换热器液相冷媒温度和环境温度2个参数,提出了一种新型的除霜进入、除霜方式选择和除霜退出等具体的除霜控制模式,实现了空气源热泵空调机组的智能化除霜.     

风冷热泵冷热水机组结霜工况下运行特性的实验研究

对一台70．34kw风冷热泵冷热水机组在结霜工况下的运行情况进行了测试,得出了在此工况下运行时机组吸气压力、排气压力、翅片温度、制热量、压缩机功率、风机电流、霜层厚度等参数随时间的变化关系,并对此进行了分析。     

空气源热泵干燥技术的研究现状与发展展望

介绍了空气源热泵干燥技术的工作原理和特点及近几年来国、内外有关空气源热泵干燥技术在各行各业干燥加工中的研究与应用现状,并对空气源热泵技术存在的问题及今后的发展趋势进行了阐述。     

一种新流程空气源热泵的低温性能实验研究

基于提高空气源热泵在低温环境下的制热能力,针对低温环境下空气源热泵空调机组制热能力降低的原因,分析了可能采取的措施,提出了一种新的空气源热泵流程,并对采用该空气源热泵的低温制热性能进行了试验研究。     

地源热泵U型管换热器夏季工况试验分析

U型管换热器设计是土壤源热泵系统应用的关键,埋管深度、管内流速、土壤初始温度、运行模式等都是影响其性能的主要因素,利用上海地区所建设的不同埋深U型换热器(60m,90m)土壤源热泵试验装置,进行了夏季工况试验,测得热泵运行前土壤初始温度分布;测试了热泵机组间歇和连续运行时换热器的换热情况;还针对不同埋管内冷却水流速,测得到了单位孔深换热量,结果表明增加冷却水流速并不能一味地提高其每延米换热量,埋管内冷却水流速存在一个最佳值。     

空气源热泵全年运行的经济性分析

通过对空气源热泵（ASHP）与电动水冷机组 供热锅炉的冷热源方式的对比，从能源利用率与全年运行费用两个方面面对ASHP的经济性进行了分析，明确了能源价格比、气候条件、建筑负荷因素与经济性之关系，指出了ASHP适宜使用的条件和范围。     

蓄能和热水器复合空调器冬季运行试验研究

为解决冬季热泵供热能力不足和热泵除霜时室内吹冷风、舒适性下降等问题，作者提出了一种全年蓄能和热水器复合空调器装置。复合空调器夏季可实现蓄冷、放冷制冷和提供生活热水等功能，冬季可实现制热-蓄热功能，提高热泵制热能力，同时蓄热。蓄热可实现制热-除霜功能，在除霜的同时保持一定的制热量，从而提高室内的舒适性，并对由标准空调器改造样机冬季运行进行了试验研究，成功地实现了制热-蓄热、制热-除霜和提供生活热水等功能。     

一种具有辅助进气口的空气源热泵的试验研究

为解决传统空气源热泵机组在低温高湿地区制热量低、制热能效比低下及不能正常可靠工作的问题,介绍了一种采用了具有辅助进气口的涡旋压缩机的制冷系统.按照GB/T 10870《容积式和离心式冷水(热泵)机组性能试验方法》对原型机进行了不同工况的测试.测试数据表明,这种新型空气源热泵不仅可以降低压缩机在高温工况和低温工况下的排气温度,进而保证机组长期、可靠地工作;还可以提高低温工况的制热量和制热能效比,但这种趋势随环境温度的上升而下降.通过这种方式,可以使空气源热泵的应用范围得到很大扩展.     

一种新型热管间接蒸发冷却器的分析

简述了热管技术发展情况及技术特点，介绍了热管在空调热回收、房间空调器、供暖系统中的应用。提出了一种新型热管间接蒸发冷却器，即在热管冷凝段包覆吸水材料，并设置喷淋装置，由此提高了蒸发速度及换热效率，加大了对新风侧的干冷却效果。分析了这一装置的结构形式及其工作原理，并与其它换热器进行了对比，指出了这种新型热管间接蒸发冷却器的优势。     

捆扎式三U型埋管换热器开发及性能分析

针对地源热泵系统中U型埋管换热器建立三维模型,用FLUENT软件对比分析了四种U型埋管换热器的单井换热量,结果表明,单井中布置三组U型埋管为宜,并提出了出口管捆扎式三U型埋管,且捆扎后外敷绝热层更有利于提高三U型埋管的换热量,提高回填材料的导热系数就像U型埋管加装了翅片一样,也有利于提高换热量,但材料导热系数取值存在极限。     

空气源蓄热式土壤源热泵系统模拟研究

提出了空气源蓄热式土壤源热泵系统,该系统将夏季自然空气热量蓄存于土壤中,冬季再由热泵取出供热,即实现了可再生能源的移季利用又能解决严寒地区应用土壤源热泵引起的土壤全年总取热量与总排热量失衡的问题.为研究系统运行特性,建立了系统全年仿真模型,并以哈尔滨某建筑为例进行了模拟计算.结果表明,经移季蓄热埋管管壁处土壤温度升高了3.2℃,显著改善了热泵运行条件,使得供暖保证率达到了99.5％,热泵性能系数为3.99,系统全年供热性能系数为2.56.证明了该系统在严寒地区应用是可行的.     

太阳能热泵蓄能技术研究进展

太阳能热泵技术是利用可再生能源的典范,而蓄能技术是太阳能热泵中的关键技术。应用蓄能技术可以改善太阳能热泵运行工况,提高太阳能热泵系统运行效率,弥补当太阳能辐射不足时,热泵系统供热量显著下降的缺陷。本文介绍了太阳能热泵蓄能技术的研究和进展,并指出了太阳能热泵蓄能技术的发展方向。