跨临界循环C02热泵热水器研究现状及展望

天然环保型工质CO2在系统采用跨临界循环后,与传统制冷剂相比具有独特的优点.基于可持续发展观,CO:成为热泵热水器系统最有潜力的替代工质之一.近15年来,挪威等欧洲国家、日本和美国对CO:热泵热水器系统进行了广泛深入的研究.本文详细介绍了CO:热泵热水器样机的研究状况,总结了核心部件压缩机和换热器的研发现状,并探讨了有待进一步开展的研究内容.     

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。     

CO_2跨临界水——水热泵循环系统的实验研究

在作者设计和建立的实验台上进行了CO2 跨临界水—水热泵多种工况的循环性能实验研究 ,系统运行稳定、调节方便。实验结果表明 ,系统运行时的最大制冷 (热 )系数取决于系统的蒸发温度和气体冷却器出口温度。CO2 跨临界循环热泵较之传统工质热泵具有较大优势 ,尤其是在高温热泵领域。指出了系统的改善措施     

超临界流体及超(跨) 临界循环的特性研究

通过对自然工质CO2的研究发现，超临界流体具有应用范围广，实用性强的特点，作为超临界流体技术应用研究的一个方面，空调制冷系统超（跨）临界循环是一个通用循环，该循环与传统的亚临界循环相比具有不同的特性，如用于热泵供暖、供应热水时，换热效率较高，COP有极大值等，从研究CO2跨临界循环中发现，许多特性关非CO2所固有，而且有一定的通用性。     

CO2跨临界水—水热泵循环系统的实验研究

在作者设计和建立的实验台上进行了CO2跨临界水-水热泵多种工况的循环性能实验研究,系统运行稳定、调节方便,实验结果表明,系统运行时的最大制冷（热）系数取决于系统的蒸发温度和气体冷却器出口温度,CO2跨临界循环热泵较之传统工质热泵具有较大优势,尤其是在高温热泵领域,指出了系统的改善措施。     

跨临界二氧化碳空调稳态特性实验研究

建立了跨临界二氧化碳空调实验装置，对其稳态特性进行了初步测试，简要分析了实验结果。     

CO2跨临界水-水热泵供热系统应用理论探讨

运用当量温度概念对CO2跨临界水-水热泵供热系统进行了研究,指出根据实际情况选择气体冷却器的出口温度和压缩机的出口压力能提高系统的运行效率,并对供热过程中采用能量梯级利用进行了研究,结果表明对热水侧进行梯级利用可提高系统的制热性能系数.     

带膨胀机CO2跨临界热泵系统运行特性

建立了带膨胀机CO2跨临界热泵系统的数学模型,将模拟计算结果与实验测量结果进行了比较,验证了模型的准确性。利用数学模型分析了冷却水进口温度和质量流量、冷冻水进口温度和质量流量对带膨胀机CO2跨临界热泵系统的制冷性能系数及最佳高压侧压力的影响。降低冷却水进口温度和提高其质量流量不仅有利于提高制冷性能系数,而且能降低最佳高压侧压力。提高冷冻水进口温度及质量流量有利于提高制冷性能系数,对最佳高压侧压力影响不大。     

CO2跨临界水源热泵两级供热系统理论比较

在供热系统中，需要的水温较高时，由于回水温度高而导致CO2跨临界水源热泵能效比下降。如果降低回不温度，就要求不同温度的热水分级处理。CO2跨临界水源热泵两级供热系统可以实现能量的分级利用。分析对比了3种形工的CO2跨临界水源热泵两级供热系统，发现它们各有特点，可根据不同的使用要求采用适宜的两组系统。     

跨临界CO2热泵中蒸发器的数值模拟

运用CFD数值模拟的方法,通过编写自定义函数来设置气液质量转移源项、能量源项和管外壁温度边界条件,对简化后的跨临界CO2热泵热水器中蒸发器进行了数值模拟,得到了管内二氧化碳的温度场、压力场和气液相分布。模拟结果表明：CO2流体在进入弯管前已出现干涸现象,但进入弯管后干涸现象消失,液相气化速度变缓,出弯后重新恢复正常气化过程;CO2在管上部的气化速度要大于管下部,同时由于管壁换热作用,管四周的气化速度要大于管中心位置。     

带喷射器的CO2热泵热水器的循环特性研究

设计了适用于CO2热泵热水器的喷射器。分析了喷射器内部CO2流体压力、速度的变化趋势。建立了基于等压混合理论的喷射器模型,并对带喷射器的CO2热泵热水器系统进行热力学计算和火用损失分析。对带喷射器的热泵系统和带热力膨胀阀的传统热泵系统进行性能比较。考查了喷射系数、气体冷却器出口温度、蒸发温度等参数对系统制热系数的影响。     

家用空气源热泵热水器的设计

介绍了家用空气源热泵热水器的工作流程,研究了目前国内市场上3种家用空气源热泵热水器——户内整体机、户内分体机、户外分体机的结构。分析了空气源热泵热水器的设计要点。     

空气源热泵热水器研究与发展前景

本文简单介绍了空气源热泵热水器的优点、工作原理,并介绍国内对空气源热泵热水器的研究,提出目前空气源热泵热水器存在的问题,同时对CO2在热水器中的应用做了介绍。     

R32用于喷气增焓热泵热水器中可行性研究

理论分析了R32作为空气源热泵热水器制冷剂的可行性,并设计搭建带有喷气增焓装置的实验系统,分别充注R32和R410A制冷剂进行性能对比测试。实验结果表明:对于本实验系统R410A的最佳充注量为1.4 kg,R32的最佳充注量比R410A减少约25%,且名义工况下R32热泵系统的COP要高出R410A热泵系统约4.2%;低温工况下,采用双级压缩系统的压缩比最高在3左右,有效缓解了常规热泵系统低温工况下压缩比过高的问题;低温工况下,R32热泵系统的COP明显高于R410A热泵系统。     

R406a应用于中高温热泵热水器的性能研究

为了研究非共沸混合制冷剂R406a应用于中高温热泵热水器的性能,对R406a和R22两种工质的基本物性进行对比分析,并将R406a热泵热水机组放在房间热平衡室内进行试验。在环境温度20℃,机组最终出水温度75℃条件下,对机组进行测试,研究机组的循环性能、排气压力和排气温度。实验结果表明,R406a相比于R22热泵热水器在制取高温热水时,具有相对较低的排气温度和排气压力。在系统出水温度为75℃时,系统的排气温度和排气压力均在安全运行范围以内,且系统COP为2.26。     

热泵型热水器的应用及市场前景

介绍了热泵热水器的工作原理和热效率,以及应用与市场的前景。     

热泵热水器系统稳态优化控制方案的研究

在变频热泵热水器系统基础上提出一种优化节能控制方案,对水泵、风机和压缩机部件都应用变频器实现无极调速,这样就增加了装置的自由度和灵活性。在水泵、风机和压缩机部件转速和压力极限值的约束条件下,外界温度环境和负荷在正常变化范围内。使用最小轴功率法,以三者之间所消耗的轴功率最小为目标函数,使用线性和非线性规划的方法找出最优解[1]。最后得到最优化的蒸发压力值使耗功最小,达到节能效果。     

水源热泵热水机的性能测试研究

本文根据国标GB/T 21362-2008《商用或工业用及类似用途的热泵热水机》的规定,设计了测试系统并搭建了测试平台;介绍了LDBL300MG水源热泵热水机组的主要构件类型和本次测试所用到的仪器的型号及精度。通过对该机组的测试,得出其制热性能系数为4.8,具有较好的节能效应。