双热源热泵制热水与供暖性能诊断

通过对3种热泵供暖性能系数(COP)比较可知,太阳能热泵供暖COP值比空气源热泵高.运用试验分析和理论计算发现压缩机电效率随压缩机压缩比的增加呈线性下降规律,并直接导致双热源热泵系统制热水性能系数(COP)偏低,当热水温度超过时,COP值甚至＜1.通过对系统供暖试验数据的拟合得到2个表征双热源热泵系统供暖性能优劣的数学模型,试验和模型都显示出当蒸发器进口水温为28℃左右时,系统供暖COP值最大,而当蒸发器进口水温偏离该值时,COP值都会下降.对双热源热泵系统制热水和供暖的不可逆程度分析发现当压缩机压缩比ε=3.4时,系统运行更接近可逆过程,即系统运行最佳,压缩比偏离该值会导致系统不可逆损失增加.     

严寒地区污水源热泵系统的节能改造及效果分析

本文以处于我国严寒地区的沈阳市某热源厂的3号污水源热泵系统为研究对象,该污水源热泵通过吸收污水处理厂排入废水河中的污水进行供热。在严寒期内该系统进水温度过低,并且其淤堵现象较为严重,这些都极大影响了热泵的供热品质及COP值,因此在考虑到沈阳地区气候条件的情况下,对该污水源热泵系统进行优化改造,拟将脱硫塔中的废水余热提出,代替热泵原有的连接方式。通过对比改造前后的各项参数,证明对该系统改造后热泵的供热品质及热泵COP值都会有极大的提升。     

夏热冬暖地区冷水(热泵)机组群选型要点

通过对地处夏热冬暖地区的海峡青年交流营地—会展中心进行案例分析,分析探讨了冷水(热泵)机组群在夏季各负荷率下的运行情况,结果表明,冷水(热泵)机组选型过程中,不应片面追求单台机组IPLV或COP,更应该结合冷水(热泵)机组群的配置及运行策略,选择高负荷率区间COP较高的冷水(热泵)机组,提高冷水(热泵)机组群的整体性能系数。     

运行频率对复合热源热泵热水器性能的影响

为了研究运行频率对复合热源热泵热水器系统性能的影响,采用变频压缩机与电子膨胀阀,构建了直膨式太阳能-空气复合热源热泵热水器实验装置,并在相近的环境工况下,针对不同运行频率,对该装置进行了性能测试。分析了运行频率的变化对加热时间,蒸发压力及冷凝压力,压缩机耗功以及系统性能系数(COP)和集热效率等的影响,并比较了运行频率的变化对系统性能参数影响的敏感程度。实验结果表明,系统平均COP随运行频率的降低而增大,高频率运行会影响系统稳定性。运行频率的变化对系统各性能参数影响的敏感程度不同,系统平均蒸发压力和压缩机的平均耗功对运行频率的变化最为敏感,其次是加热时间和系统平均COP。     

太阳能压缩-喷射二级制冷系统的运行工况分析

压缩-喷射二级制冷系统的COP较传统的喷射制冷系统的COP提高了20%～50%.本文分析了发生温度、中间温度、冷凝温度、蒸发温度对以太阳能为热源的压缩-喷射二级制冷系统的运行工况的影响.结果表明,在综合考虑技术和经济的前提下,应尽可能地提高系统运行的发生温度,降低冷凝温度,中间温度的选择应兼顾集热器的面积和系统的性能系数.     

大中型沼气工程余热回收系统及模拟分析

根据对大中型沼气工程中温发酵系统的研究,依照哈尔滨等地区气象条件计算总耗热量,在此基础上为减少沼气罐出料的热量损失,设计了一套污水源热泵余热回收系统。应用Dymola软件对该系统模型的余热回收效率进行模拟分析,评价了污水源热泵全年的工作状况。对哈尔滨地区,在周期为4 h的进出料循环中,污水源热泵系统的COP为2. 7～3. 0,过热度在3 K左右,热泵系统工作稳定,制热性能系数较高。对哈尔滨地区,11月至转年3月,辅助热源需一直开启; 6—8月,压缩机部分负荷运行; 4、5、9、10月,根据总耗热量与热泵制热量,确定辅助热源开启时间。在哈尔滨地区,采用压缩机功率为20 kW的热泵系统,最冷的1月能够补偿72%的总耗热量,但小时不保证率较高,需设置辅助热源;采用压缩机功率为33 kW的热泵系统,制热量与总耗热量大体持平,可基本满足中温发酵,但该热泵在6—8月提供的热量超过所需热量的两倍,且COP相比压缩机功率为20 kW时有所降低。     

以育苗废水作热源的海水热泵制热性能研究

以新鲜海水和育苗废水作热源,研究了海水热泵的制热性能和对育苗水体的升温效果。结果表明:增加海水热源温度和流量,有利于提高海水热泵的蒸发温度和制热量,当海水热源温度和流量保持在16℃和300 L/h以上时,海水热泵具有良好的制热性能,热泵的制热系数COP值超过3.5;提高海水热源温度,冷凝器出水升温幅度随之增加,但是随着海水热源流量增大,冷凝器出水升温幅度明显下降,当海水热源温度高于16℃、流量小于300 L/h时,冷凝器出水升温幅度保持在5.8℃以上;利用净化后的育苗废水(温度为21～23℃,流量为300 L/h)作热源时,海水热泵具有良好的运转性能,热泵的COP值达到4.2,冷凝器出水升温幅度达7.6℃,海水热泵的水体升温费用与燃煤锅炉相当,仅为燃气锅炉、电加热和燃油锅炉加热费用的14.5%、23.7%和28.5%。     

进出口水温对大温差洗浴废水热泵机组性能的影响

洗浴废水中含有大量废热,为最大限度地回收洗浴废水热能,提出了双机串联大温差热泵机组。机组额定设计工况为：蒸发器侧洗浴废水进出口温度分别为30℃和6℃,冷凝器侧自来水进口温度为10℃,制取热水出口温度为45℃。通过实验研究了自来水进口温度、热水出口温度及洗浴废水入口温度对热泵机组制热性能（COP）的影响。实验结果表明,当自来水进口温度从5℃升高到15℃时,整体机组COP从5.0降低到3.85;当热水出口温度从40℃变化到50℃时,整体机组COP降低了7.5%;当洗浴废水进口温度从30℃升高到35℃时,整体机组COP提高了3.1%。在无辅助热源时,若洗浴废水温度从30℃降低到6℃,热水出水温度为45℃,自来水的温度必须要高于12℃;若洗浴废水入口温度达到35℃,即使自来水温度为6℃,热水出口温度也能达到45℃。     

上海地区污水源热泵夏季制冷性能研究

城镇污水具有温度相对恒定、冬暖夏凉的特点,是一种优良的低温热源,与热泵结合具有很好的节能前景。搭建了热泵实验平台,并以上海市某污水厂的二级出水为热源,通过实验对污水源热泵系统的制冷量、功耗进行了拟合和验证。在验证的基础上,以污水厂2010年的实际污水水温、流量为计算依据,对夏季制冷季(7—9月)不同月份系统的平均性能系数、制冷量及减排量进行了估算。结果表明:系统制冷量、功耗的拟合可以较好地反映系统的实际运行工况;系统具有较高的性能系数(COP),7,8,9月系统的月平均COP分别为4.98,4.26和4.16。     

污水源热泵机组冬季运行工况实测与分析

以采用城市原生污水为热泵冷热源的北京悦都大酒店的热泵机组为研究对象,测试了机组的污水进出口温度,蒸发器侧、冷凝器侧的进出口温度争压缩机的耗电量,根据测试数据考察了热泵机组在以城市污水为热源时的工作性能.测试期间机组运行稳定,冬季的平均制热性能系数COP为3.71,测试分析结果可供污水源热泵系统的设计和工程应用参考和借鉴.     

太阳能与空气源双蒸发器热泵复合供能系统性能实验研究

将基于平板微热管阵列的水冷PV/T集热器与双热源热泵相结合,提出1种太阳能与空气源双蒸发器热泵复合供能系统,该系统可实现多种运行模式的切换,以满足复合建筑的供热、供冷、热水和部分电力需求。实验主要针对于冬季制热工况和夏季供冷工况进行实验研究,分别从室外温度、太阳辐照度、热泵COP、制热量、集热效率和发电效率等方面对系统性能进行分析。实验结果表明,冬季制热实验时,空气源热泵制热、PV/T联合水源热泵制热和PV/T联合双热源热泵制热工况下COP分别为2.15、2.5和2.6,均能满足冬季室内的采暖要求。PV/T联合水源热泵制热和PV/T联合双热源热泵制热实验的平均发电效率和集热效率分别为12.1%和48.6%,11.3%和38.8%。空气源制冷实验时,热泵的EER平均为2.08;制冷兼制热水模式实验时,热水作放热源阶段的EER平均2.26,空气作放热源阶段的EER平均为1.96。     

CO_2热泵低温热性能研究

针对在低温工况下CO_2热泵系统的运行情况,设计并搭建跨临界CO_2热泵系统。通过理论分析和试验测试,分析了在低温工况下吸气压力、排气压力、输入功率、制热量及COP的变化情况。试验结果表明:在低温工况下,随着环境温度的增加,压缩机的吸气压力及排气压力上升;制热量、输入功率及COP随着环境温度的增大而增大。在环境温度低至-25℃时,系统的制热量可达到32k W,COP达到1.8,说明该系统具有良好的低温特性。     

太阳能喷射式热泵系统的实验分析

主要对太阳能喷射式系统进行实验分析,为太阳能在家用住宅热泵给水系统的引进应用提供实验依据。太阳能喷射式系统中,喷射器作为喷射式系统的核心部件,对系统内工质进行增压处理。因此,基于广大学者的现有研究,对太阳能喷射式系统原理、喷射器内部结构参数进行了阐述。并基于现有实验装备进行实验,分析了喷射器喷射系数ER、系统COP随发生温度、蒸发温度的变化,以验证喷射式系统的能效指标。实验结果显示:喷射器喷射系数ER、系统COP均随发生温度的升高呈现先升高后降低的趋势,并在80℃发生温度时达到最大值;此外,喷射器喷射系数ER、系统COP均随蒸发温度的升高而增加。     

低温太阳能热水辅助空气源热泵系统制热系数实验分析

空气源热泵在冬季运行工况中,由于系统蒸发温度低,导致系统制热效率下降。为解决这一问题,本实验尝试对空气源热泵系统进行改造,添加了低温太阳能热水辅助系统,并对该系统运行工况进行了测试。同时,通过对比分析低温太阳能辅助系统和空气源热泵系统的循环工质温度、压力和能耗,我们不但得出影响热泵机组冬季性能的主要因素,而且得到了该系统最优集热温度和热泵工质循环温度的变化规律,并且也从理论上对空气源热泵和低温太阳能热水辅助空气源热泵的压缩比和COP值进行分析,给出了影响压缩比和COP值的关键参数,以及指出如何提高热泵机组COP值的方法。最后提出了如何提高机组制热性能的关键性措施,为以后的实际应用和研究提供了参考。     

冷凝升压的喷射吸收复合式制冷循环系统研究

提出一种冷凝升压的喷射吸收复合式制冷循环系统,可在不改变发生器压力的条件下,提高系统冷凝压力和冷凝温度,实现提高热媒出口水温、降低对驱动热源品位要求的目的。采用遗传算法对系统进行向量化多参数优化设计,并对系统工作特性进行了研究。结果表明:系统可提供的热水温度比溴化锂吸收式系统高出10℃,可适应更低温度的热水作为驱动热源,最优单位成本供热量为8.4kW/元。     

提取冷水凝固热的热泵系统技术方案

综述了目前凝固热热泵系统的研究现状,提出了一种提取人工热源中冷水凝固热的热泵系统。阐述了系统结构与运行原理,并分析了系统的关键问题与经济性。分析结果表明,提取冷水凝固热热泵系统具有较好的应用前景。     

凝汽机组循环水吸收式热泵余热利用提效方法研究

本文利用Ebsilon软件构建了凝汽机组循环水吸收式热泵热力系统模型,以富裕温度和过热温度两个安全裕量参数作为循环水热泵系统优化运行的约束条件,研究了热泵发生器出口温度调节(GOTR方法)、发生器压力调节(GP R方法)以及发生器出口温度和压力双效调节(GOTPR方法)等对热泵能效系数(COP)的影响规律.结果发现,三...     

新型太阳能-空气复合热源热泵热水系统实验研究

基于新型复合热源换热器,将水冷式微热管阵列光伏光热(MHPA-PV/T)集热器与空气源热泵相结合,提出了1种新型太阳能-空气复合热源热泵热水系统,并对其进行了实验研究。研究结果表明,在环境温度10℃、太阳能热水温度15℃、循环流量250 L/h时,复合热源供热的热泵平均COP约为3.26,比相同环境温度下空气供热模式的热泵提高了9.4%,缩短了13.3%的加热时间。     

基于补气增焓技术的复合空气源热泵系统实验性能研究

针对空气源热泵在寒冷地区制热效果不佳的现象,搭建了“太阳能-空气集热器+补气增焓空气源热泵”复合热泵系统,选取哈尔滨某地区冬季典型气象日进行实验,测试复合热泵系统的制热性能,并通过实验进一步探究复合热泵系统的运行特性。实验结果表明：复合热泵系统受太阳辐射强度影响较大,在冬季典型气象日的实验中,系统制热量与COP最大值均出现在辐射强度最大的时刻,与常规补气增焓系统相比,制热量与COP最多增加24.9%和12.53%。当室外温度为-12℃、太阳能-空气集热器出口热风温度为40℃时,复合热泵系统COP最多提升11.1%,复合热泵系统制热性能最好。该复合热泵系统在低温环境下运行效果好,在寒冷地区具有广泛的应用市场。     

基于夹点的带喷射器CO2热泵系统性能分析

为了研究带喷射器的跨临界CO₂内部过冷热泵系统(TCISE),基于夹点建立了TCISE的热力学模型,分析了冷却水进出水温度及流量对系统性能的影响。研究表明：冷却水进水温度从25℃降低到15℃时,最优高压压力从9.3 MPa降至8.8 MPa,降低了5.4%,最大COP从3.83提升至4.27,提高了11.49%;TCISE存在临界冷却水出水温度和临界冷却水质量流量,当冷却水进水温度一定时,在出水温度低于临界出水温度或质量流量高于临界质量流量时,系统COP保持不变。