转轮除湿复合式空调系统的探讨

转轮除湿复合式空调系统利用转轮除湿处理新风用于承担室内湿负荷,室内显热冷负荷和新风显热冷负荷由干冷设备承担,可有效地控制室内温度和湿度.复合式空调系统采用热回收装置可有效地节约新风冷负荷和提高除湿能力,当新风送风温度等于室内设计温度时,系统冷水采用高温冷水(18/21℃),可有效地提高制冷机组性能系数,节约制冷能耗42.83%.但转轮除湿再生能耗过高,复合式空调系统总能耗远大于传统空调系统,降低转轮除湿再生能耗是复合式空调系统应用的关键问题.     

冷凝器面积对空气源热泵制热性能的影响研究

目的 研究低温条件下空气源热泵的烘干性能。方法 论文主要采用焓差法研究在换热面积和室外温度(温度为7、−12、−20 ℃,相对湿度为65%)不同时,空气源热泵的制热量、输入功率、能效等性能。结果 在7 ℃环境中,增加室内侧换热器面积,热泵的制热量提高了19%,系统能效提升了14%,但输入功率增加了5%;在−12~−20 ℃环境中,增加室内侧换热器面积,热泵的制热量提升了5%,系统能效提升明显,最大可提升27%,输入功率最大降低为17%。结论 增加室内侧换热器面积,系统焓差降低,但是能提高系统在低温下的循环风量,制热性能更加优异。     

一种新型前置预冷转轮除湿复合空调系统

提出了一种新型前置预冷转轮除湿复合空调系统,除湿转轮采用第Ⅲ类吸湿剂。对利用该系统用于独立新风系统的可行性进行了性能分析。结果表明,在华南地区夏季两种典型工况下,该转轮除湿采用再生温度为45℃就可以满足室内湿度的要求;对于相对湿度为90％且温度低于36.7℃的高温高湿工况,该转轮除湿采用再生温度为60℃仍可以满足室内湿度的要求;但与除湿转轮采用第Ⅰ类或第Ⅱ类吸湿剂相比,不能达到更低的送风露点温度。因此,该系统方案所需再生温度较低,较适用于高品质/舒适性空调方面。     

电动客车空调排风热回收的仿真分析

为了解决电动客车空调在夏季高温天气运行过程中制冷效率低、乘客热舒适性差的问题,提出了一种通过增加过冷器,对排风进行热回收的方法。利用Amesim平台搭建了空调机组的仿真模型,并根据实验数据进行修正,分析得到了热回收机组的性能参数。仿真结果表明,额定工况下排风热回收机组COP(Coefficient of performance,系统能效比)提升3.9%,环境温度变化时COP平均提升7.6%。通过进一步的仿真分析发现,排风量和排风温度对热回收机组性能影响不大。     

喷气增焓与喷液冷却式空气源热泵在低温环境下实验数据对比及分析

对喷气增焓及喷液冷却式空气源热泵进行了热力学分析,并在低环境温度下对其制热性能进行了数据测试及对比研究,结果表明,随着室外环境温度在10℃～30℃之间下降时,两款热泵耗电量都在逐渐增加,制热量逐渐降低,喷气增焓空气源热泵机组相较喷液冷却式空气源热泵机组的COP下降有变缓趋势,当室外环境温度为-5℃时,喷气增焓热泵的COP为3.03,而喷液冷却式热泵降至2.66;在-20℃时,喷气增焓式热泵COP为2.15,喷液冷却式热泵COP已降至1.88;喷气增焓空气源热泵比喷液冷却式热泵性能提高大概13%左右。喷气增焓空气源热泵机组在低温环境下效率更高。     

减湿预冷器对冷藏陈列柜风幕送回风状态的影响分析

以双风幕立式敞开式冷藏陈列柜为研究对象,研究减湿预冷器对冷藏陈列柜风幕送回风状态的影响。实验结果表明:在测试环境温度为25℃,相对湿度为60%条件下,冷藏陈列柜使用减湿预冷器后风幕送风温度没有明显变化,回风温度降低5℃;内层风幕的送风相对湿度和回风相对湿度变化不大,外层风幕的送风相对湿度由69%下降至60%;外层风幕的送风焓值基本保持不变,而回风焓值降低21.4%。回风温度和回风焓值的降低都可以有效降低陈列柜负荷。     

太阳能-空气源复合热泵性能研究

为提高空气源热泵的低温适用性,通过在焓差试验室设定工况条件下进行试验,研究标准工况下3种太阳能热水温度与7种风机频率对太阳能-空气源复合热泵机组制热性能的影响。试验结果表明,在20 Hz变化到50 Hz风机频率的工况下,随着蒸发器通入太阳能热水水温的升高,机组制热量增加越明显,当通入30℃太阳能热水时,机组制热量比单一空气源热泵制热量平均可增加24.4%。通过不同环境工况下无太阳能热水与利用20℃太阳能热水条件的制热量对比,结果表明,随着环境温度降低,太阳能热水作用越明显。利用20℃热水时,在7种风机频率工况下,制热量平均增加23.3%。     

R32喷气增焓空气源热泵的试验研究

本文从标准、理论分析、性能测试、运行费用及节能等方面对R32喷气增焓空气源热泵系统进行分析,结果表明:增加闪蒸器可以使R32低温制热工况排气温度降低35.6℃;在GB/T18430.1—2007名义工况及低温、超低温工况下,系统制冷制热能力都有提高,且制热能力比制冷能力提高更多;R32喷气增焓系统低温制热能力和COP的衰减小于R410A喷气增焓和R410A普通系统,在-5℃、-12℃和-20℃环境温度工况下,R32喷气增焓机组制热能力与名义工况能力的比值(下简称为衰减率)要比R410A喷气增焓系统分别高4%,7%和9%;在-5℃和-12℃环境温度工况下,R32喷气增焓系统的制热能力衰减率要比R410A普通系统分别高14%和20%;R32喷气增焓系统替代常规供暖方式,全年运行费用可节省28.9%;在GB/T25127.1—2010名义制热工况(-12℃环境温度、41℃出水温度)下,R32喷气增焓系统比集中供暖方式节省标准煤30.4%。     

数据中心用露点间接蒸发冷却与机械制冷复合空调的实验研究

为了降低数据中心空调能耗并提高换热效率,本文提出一种应用于数据中心的流道结构为逆流和叉流结合的露点间接蒸发冷却与机械制冷复合空调,并搭建了实验台分别对干燥工况和高湿工况下回风温度为26℃和35℃的不同运行模式进行实验测试。实验结果表明:运行湿模式,当数据中心回风温度较低为26℃时,干燥工况下机组的湿球效率最高为97%;当数据中心回风温度较高为35℃时,干燥工况下机组的湿球效率约为110%,高湿工况下机组湿球效率为99%;运行混合模式,干燥工况下露点间接蒸发冷却器的湿球效率约为120%,高湿工况下露点间接蒸发冷却器的湿球效率约为110%。由测试结果可知,露点间接蒸发冷却技术在干燥地区更加适用,中等湿度和高湿地区需辅助机械制冷,尤其当回风温度较低时,高湿工况蒸发冷却应用受限,必须辅助机械制冷达到送风要求,回风温度较高时,蒸发冷却可以减少机械制冷的使用时间。     

两级压缩空气源热泵结霜性能试验研究

虽然空气源热泵得到了广泛的应用,但是空气源热泵机组在冬季低温环境下运行,其蒸发器表面结霜,会严重影响效率。本文研究了两级压缩空气源热泵在低温工况下一些参数变化对风冷热泵结霜的影响,以及结霜条件下热泵机组性能参数的变化。研究表明:在0℃以下,结霜量以及结霜速度随着温度的升高而增多和加快,在进风温度在0℃左右的时候结霜最严重。温度在3℃的时候,结霜却不如前者严重。而当温度达到-7℃以下时,结霜不是很明显,特别是在相对湿度为90%,温度为-12℃时几乎不结霜。当蒸发器壁面的温度与空气的露点温度比较接近,而且空气含湿量大时,结霜速度最快。在保持进风温度一定,相对湿度越大,换热器风侧表面结霜量也就越多。相对湿度变化对结霜量的影响比温度要大,因此环境相对湿度是影响空气源热泵机组结霜、除霜特性的主要因素。同时,机组在结霜条件下运行时,机组的制热量和COP降低,综合性能下降。这一研究对翅片管式蒸发器除霜具有指导意义。     

两种低环境温度空气源热泵机组的对比试验研究

补气增焓与喷液冷却是低环境温度空气源热泵机组采用的2种主要的技术方案。本文分别采用这2种方案设计R410A低环境温度空气源热泵机组,并对二者的性能进行对比试验研究。结果表明:在制热名义工况下,2种机型的COP均在2.3以上,补气增焓型机组COP高于喷液冷却型机组约6%。变工况制热条件下,当环境温度高于7℃时,喷液冷却型机组制热量高于补气增焓型机组,在环境温度为21℃时,前者高出后者约8%;当环境温度在-10～7℃范围内时,二者制热量差异不明显;当环境温度低于-10℃时,补气增焓型机组制热量高于喷液冷却型机组。环境温度在-25～21℃范围内时,补气增焓型机组制热COP均高于喷液冷却型机组。     

三重回路空气源热泵热回收系统的热力性能分析

为了提高大温差工况下空气源热泵系统的性能,本文提出一种三重回路空气源热泵系统的方案,并以回收建筑空调排风能量为基础,搭建了三重回路系统性能测试平台,实验测试了单回路与三重回路热泵系统在冬、夏季不同室外温度工况下的性能。结果表明:无论冬、夏季工况,三重回路系统在各工况下的整体性能均明显高于单回路系统,且随室内外温差的增大,三重回路系统可明显改善传统空气源热泵存在的压比过大、系统性能急剧降低等问题。冬季工况下,三重回路系统COP增长率可达1.88,室内外温差为40℃时,三重回路比单回路COP提高54.8%;夏季工况下,三重回路COP增长率可达89.8%,室内外温差为13℃时,三重回路比单回路COP提高74.6%。     

干湿球温度在国标允差内变化对风管送风式热泵性能影响的实验研究

为分析现行国标规定的干湿球温度允差对空调机组能效的影响,采用空气焓差性能测试方法,控制环境干湿球温度在GB/T 17758—2010规定的读数允差±1℃/±0.5℃内波动,测定风管送风式热泵实验样机的制冷量与能效比。实验结果表明,室内外侧干球温度达允差下限-1℃,室内外侧湿球温度达允差上限+0.5℃时,机组处于最佳制冷工况,EER为2.80,高于标准工况测量值达3.26%。室内侧湿球温度对EER影响最为显著,影响系数为0.0464;其次是室外侧干球温度,对EER的影响系数为-0.0340。将干湿球温度允差严格为±0.3℃/±0.1℃,EER测定误差将由±3.5%降低至±1%,可更准确评定机组的能效等级。     

室内相对湿度对空调器性能及舒适性的影响

在室外工况及室内干球温度相同,室内相对湿度不同的条件下,实验分析空调器的性能参数的变化情况。实验结果表明,室内相对湿度对空调器的能效比几乎没有影响,但相对湿度较低时空调器的出风温度也较低,相对湿度与温度合理耦合可以实现同等热舒适条件下快速制冷且降低空调器能耗的目的。     

空调系统中全热换热器的实验研究

通过在空调系统中增设全热换热器,利用排风与新风进行热交换来实现热回收,能够显著减少空调系统的能耗。针对全热换热器,确定热湿交换性能实验方案,并进行了相应的实验测试。实验研究结果表明:全热换热器联合空调系统运行导致温度效率和焓效率都低于其独立运行时的温度效率和焓效率,因此空调系统与全热换热器的联合运行必须进行合理匹配。此研究为全热换热器在空调系统中的推广应用提供参考。     

供冷条件对自然冷源冷藏陈列柜性能影响的试验研究

对完全利用自然冷源为冷藏陈列柜供冷进行试验研究,在室内温度为20℃,相对湿度为50%的标准工况下,分析自然冷源温度(-4～2℃)、相对湿度(45%～90%)、送风风速(0.8～1.2 m/s)对柜内温度的影响。结果表明:柜内各层温度随自然冷源温度的升高而升高,内侧受自然冷源温度影响大于外侧;各层食品包温度均随相对湿度的增加而下降,但是陈列柜不同位置温度受相对湿度影响程度不同;陈列柜内各层温度随送风风速的增加呈逐渐下降的趋势,外侧温度受送风风速影响程度较大。     

室外工况对空气源热泵热水器性能的影响

对一台空气源热泵热水器进行变环境工况试验,研究不同环境干球温度、湿球温度对系统制热量、功耗和COP等性能参数的影响。试验结果表明:在环境相对湿度保持不变时,环境干球温度由10℃上升到30℃,制热量、功耗和COP均提高,最大增幅分别达86.0%,17.8%和57.9%,吸/排气温度和压力等参数也有一定程度的上升;在环境干球温度保持不变时,环境湿球温度由11.6℃上升到18.4℃(相对湿度从34.9%上升到86.0%),制热量和COP随之上升,最大增幅分别达10.8%和8.1%,系统的功耗、吸/排气温度、吸/排气压力等参数没有明显变化;系统制热量对环境干球温度及湿球温度的敏感性均较系统功耗和COP大,在环境湿球温度变化范围内,系统功耗变化率为0.04%～1.4%,说明环境相对湿度对系统功耗的影响极小。     

乙二醇能量回收系统在空调系统中的应用

空调系统采用了全新风全排风的系统,既能有效地置换室内空气,提高生产环境中的空气质量,又能确保室内的温度和湿度,满足生产厂房的温湿度要求。但是由于该系统能耗大,在排风时会带走大量的热量和冷量,造成了能源浪费。基于此,该文阐述了乙二醇热回收系统在全新风全排风空调系统中的应用,经分析表明,乙二醇热回收系统能够合理地回收排风的冷量和热量,大大降低空调机组运行的成本,从而降低企业的运行成本。     

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。     

用于海苔烘干的湿冷双效回收型高效热泵系统

海苔烘干的传统热风干燥设备直接使用煤、柴油、电等能源,能耗很高。基于机械除湿的蒸气压缩式热泵烘干系统更为高效节能,成功应用于众多烘干工艺,但其简单闭式形式并不适合海苔烘干的大风量需求。本文提出一种湿冷双效回收型高效热泵系统,引入混风实现排风中水蒸气湿效潜热的回收,引入过冷器利用回风经蒸发器降温除湿产生的冷效显热。利用该原理,进行基于仿真的可行域设计,并完成了样机搭建、模型验证及性能分析。结果表明：在回风温度/相对湿度为46 ℃/40%的典型烘干工况下,本系统的单位能耗除湿量（specific moisture extraction rate, SMER）达2.61 kg/kWh,在最优混风比0.77、最优过冷度25 ℃处取得。当回风在温度46 ℃±3 ℃及相对湿度40%±10%一定范围内扰动时,SMER仍能保持在1.88 kg/kWh以上。