采用三换热器和四通阀的两种车用热泵系统的对比研究

电动汽车没有足够的余热可供冬季取暖,因此将热泵引进电动车具有重要意义。文章对两种汽车热泵系统:三换热器与四通阀的热泵系统进行了分析研究。测试结果表明:在大部分工况下,两个系统的能力相近,只相差10~50W,但四通阀系统的COP要比三换热器系统高7%~15%,压缩机功率则比三换热器系统低50~150W。     

电动汽车热泵系统车外换热器结霜除霜研究现状

综述了电动汽车热泵系统车外换热器结霜的环境因素、抑霜方法以及除霜方法的最新研究。调研结果表明,温度、相对湿度和风速均对结霜有影响,进而影响热泵运行性能。主要的抑霜方法有换热器外部结构优化、内部流程优化及表面涂层处理,而除霜主要采用热气旁通和逆循环,除霜系统控制的运行控制也是影响除霜效果的关键技术。旨在系统性地分析电动汽车热泵系统车外换热器结霜除霜最新研究成果,为进一步解决结霜问题奠定基础。     

车用热泵用小管径管片式换热器性能研究

目前车用空调冷凝器均为平行流冷凝器,作为热泵蒸发器时易结霜,且化霜时排水不畅。而圆管翅片换热器换热性能较差,难以满足结构布置要求。开发了Ф5管径的小管径换热器,与平行流换热器进行了性能对比测试。结果表明:采用小管径管片式换热器时,制冷模式下COP提高了17.4%~23.7%,热泵模式下COP提高12.6%~35.8%,且在热泵模式下可降低压缩机排气温度15~28℃。小管径管片式换热器在电动汽车热泵系统应用前景广阔。     

纯电动汽车两种热泵空调系统的实验研究

为解决纯电动汽车采暖时采用电加热方式导致能源利用率低,降低纯电动车的续航里程这一问题,本文设计了分别采用四通阀和阀组的热泵空调系统并搭建了实验台,通过实验测试了系统的制冷量、制热量及耐振动性能。结果表明:采用四通阀的热泵空调系统与采用阀组的热泵空调系统在名义工况下制冷量和制热量约为2 kW,两套系统制冷模式时的出风温度皆为15.3℃,制热模式时的出风温度分别为41.3℃和38.2℃;两种热泵空调系统在低温工况下制热量均降至800 W左右;采用四通阀的热泵空调系统在振动状态下易出现窜气导致系统工作不稳定,损坏压缩机;采用阀组的热泵空调系统在振动状态下运行稳定。     

平行流换热器在江水源热泵中的应用研究

基于已在汽车空调中广泛使用的平行流换热器,对其采用水冷方式以应用于长江上游地区热泵系统。结果表明,水冷对平行流换热器的传热特性影响很大,水冷比空冷的冷凝器出口过冷度提高了33℃,传热系数可达到1.9kW/(m2.K),使得整个空调系统的COP提高了18.4%,从而减少制冷剂充注量60%,换热器体积减小85%,在维护和安装方面具有很大优势。本试验研究是长江上游地区地表水水源热泵系列研究之一,可供平行流换热器在水冷式热泵空调上的进一步研究、设计和制造及应用作参考。     

平行流换热器在江水源热泵中的应用研究

基于已在汽车空调中广泛使用的平行流换热器,对其采用水冷方式以应用于长江上游地区热泵系统。实验结果表明,水冷对平行流换热器的传热特性影响很大,制冷系统COP值为4．2,水温的降低和水流速的增加都可以进一步缩小换热器体积和重量。本试验研究是长江上游地区地表水水源热泵系列研究之一,可供平行流换热器在水冷式热泵空调上的进一步研究、设计和制造及应用作参考。     

电动汽车热泵系统结霜、除霜特性比较研究

热泵技术由于较高的制热效率,近年来被逐步应用于电动汽车,用来提高冬季续航里程。在低温环境下,热泵系统车外换热器表面容易出现结霜的现象,严重影响系统的性能和可靠性。针对热泵系统结霜问题,笔者根据实车要求设计搭建了一套汽车热泵空调系统台架,通过试验对比研究了横流式与纵流式车外换热器的结霜化霜特性,总结了判定结霜和终止结霜的方法。试验结果表明：在低温环境下10 min左右车外换热器表面一半的面积被霜层覆盖;采用逆循环的方式大约3 min可以将霜层除尽;纵流式车外换热器的抗结霜性能更好,但横流式换热器的制热效率更高;可以将车外换热器的出口温度变化作为判定系统结霜和终止结霜的主要依据。     

电动汽车热泵系统研究进展

分析电动汽车热泵空调系统与传统燃油汽车空调系统的区别,比较了国内外现有汽车热泵空调系统的结构,指出其优缺点,比较了采用不同制冷剂的汽车热泵空调系统,并提出了高效车用热泵空调系统的设计思路。     

电动汽车热泵空调系统室外换热器结霜特性实验研究

针对电动汽车热泵空调系统在冬季运行时室外换热器易结霜而影响系统制热性能的问题,本文设计搭建实验系统并进行研究,分析了多流程微通道换热器的结霜特性。实验结果表明:室外换热器表面霜层生长和表面温度下降两个因素之间为联动关系,各流道霜层分布呈不均匀状态,换热器内两相制冷剂密度不同且受重力影响,导致产生气液相分离和在流道内分布不均的状况。另外,室外换热器表面霜覆盖率的增长会导致室外换热器制冷剂侧的温度、压缩机吸排气压力、制热量等降低,引起导致压缩机单位功耗增加,以环境温度为0℃的数据为例,当霜覆盖率达77. 4%时,吸气压力、排气压力和制热量的降幅分别为33. 4%、12. 1%和25. 8%,单位功耗增幅为32. 0%,导致系统运行的稳定性降低,使制热量无法满足乘员舱制热需求。     

太阳能热泵系统中板式换热器模型分析

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。太阳能热泵相对空气源热泵具有明显的节能优势。以太阳能热泵系统应用的蒸发器和冷凝器为分析研究对象,讨论了板式换热器在太阳能热泵系统中应用的数学模型,并分析了其计算程序。讨论了太阳能热泵系统的节能特点及存在的问题。     

土壤源热泵地埋管传热与机组性能的实验研究

在夏热冬冷地区的长沙建立了土壤源热泵系统实验台,开展了制冷工况下垂直U型地埋管换热器的实验研究,测定了地埋管周围的土壤热物性,分析了地埋管换热器的钻井深度、埋管类型、循环水流量等参数对地埋管传热和机组性能的影响。研究结果表明,选择合适的换热器类型、增大地埋管深度、提高循环水流量可以有效提高单位井深换热量。     

两级冷凝热泵热水系统的实验研究

空气源热泵热水器运行在高温工作区时,压缩机功率及压缩机排气温度往往偏高,这不仅给机组的安全稳定性带来了隐患,同时系统的效率也会明显下降。针对这一问题,文中提出了一种两级冷凝热泵热水系统以及相应的控制方式,并进行了实验。实验结果表明,与传统的热泵热水器相比,这一系统不仅能提高供水温度,而且能让热泵热水机组在高温工作区的冷凝温度相对较低,从而在提高供水温度的同时,有效的降低了机组最高压缩机功率以及最高压缩机排气温度,系统运行安全、可靠、高效。     

热泵驱动热管式辐射供热装置的实验研究

本文提出热泵驱动热管式辐射供热装置的循环原理,基于1 HP压缩机研制出一套样机,并在焓差室测试了样机在室内温度为18～22℃,室外温度为-15～0℃的工况下的运行特性。结果表明:热管散热器启动迅速、表面温度分布均匀,热管工质的最佳充注比率为0.1,当室内温度为22℃,室外温度为-15～0℃时,制热COP最高可达4.1。     

城市原生污水源热泵机组的设计创新与实验研究

对现有城市原生污水源热泵机组当前的技术状况与存在的问题进行分析,并进行了改进,主要特色是:1)制冷剂侧切换污水源热泵系统;2)换热器采用蒸发、冷凝两用换热器;3)污水可直接进入换热器。同时,将变频螺杆压缩机及压缩机可变内容积比等重要技术应用到改进的机组中,并制作了污水源热泵机组样机。通过权威机构验证,污水源热泵机组处于名义制冷与制热工况下的满负荷运行性能卓越,产品优势明显。     

电动汽车用热泵空调系统设计与实验

针对纯电动汽车设计了一套蒸汽压缩式冷暖双模式热泵空调系统,并搭建了实验测试台进行了测试,对不同环境温度下系统的制热模式进行了实验分析,结果表明设计的热泵空调系统具有可行性,能在短时间内达到车室内温度需求。热泵空调的性能受外界环境的影响较大,环境温度越低,系统压力越低,压缩机排气温度越低,单位时间内制热量越少。     

太阳能——地源热泵三联供户式中央空调技术

介绍了一种适用于别墅或大面积居室的新型太阳能--地源热泵三联供户式中央空调系统的构成、特点和工作原理。分析了地源热泵的优缺点。虽然地源热泵的应用受到一些制约因素的影响,但作为一项节能新技术,地源热泵必将拥有广阔的应用前景。     

电动汽车热泵系统低温工况的制热性能 实验研究

为研究低温时电动汽车热泵空调系统的制热性能,本文通过搭建空气源热泵空调系统实验台,实验研究了电动汽车热泵空调系统在环境温度为-10~0℃的低温工况下的制热性能,分析了压缩机转速(2000~5000 r/min)、HVAC总成进风量(300~400 m^3/h)和环境温度对该热泵系统性能的影响,最后通过推导公式,估算电动汽车在使用空调系统后的续航里程。实验结果表明:随着压缩机转速的增加,压缩机排气温度、排气压力和系统制热量均增加,而COP下降;当保持压缩机转速和环境温度不变时,HVAC总成进风量从300 m^3/h增至400 m^3/h,制热量增加约13.3%~26.0%,COP增加约0.03~0.80;在其他条件不变时,当环境温度从-10℃升至0℃,热泵空调系统的制热量增加约60.9%~71.0%,COP增加约0.51~0.63;通过公式进行计算,当环境温度为-10~0℃时,在达到相同制热量条件下,热泵空调系统可在PTC加热器的基础上使续航里程提高13.5%~20.8%。