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%。     

带闪蒸器补气的R134a准二级压缩制冷/热泵系统实验研究

为增加空气源热泵运行的稳定性及提高其性能系数,本文提出了以R134a为工质的涡旋压缩机闪蒸器补气制冷/热泵系统。搭建了实验台对压缩机排气温度、功耗、制冷量、制热量及制冷、制热性能系数进行研究。结果表明:当冷凝温度为45℃,蒸发温度为-20~0℃时,与采用相同工质的单级系统相比,补气系统的排气温度降低了6.2℃,功耗增加1.4%~2.8%,制冷量和制冷COPc分别提高19.8%和17.6%,制热量和制热COPh分别提高15.3%和13.2%。     

空气源热泵自然冷源过冷制热性能实验研究

冬季我国北方室外环境蕴含大量天然冷源,热力学分析表明热泵工质过冷释放的热量可以在蒸发器的等温吸热过程中获得补偿。为了研究大气自然冷源对热泵制热性能的影响,增设室外过冷器,搭建利用自然冷源过冷的空气源热泵实验装置。实验结果表明：当室外环境温度大于0 ℃,冷凝温度小于45 ℃的条件下,自然冷源过冷对热泵制热量与制热COP影响均较小,系统制热量维持在6.22 ~ 6.70 kW,制热COP维持在3.03,压缩机排气温度维持在103 ℃以下;当室外环境温度小于 -10 ℃,冷凝温度大于50 ℃时,随过冷度的增加,压缩机功率增加、排气温度显著增高,系统制热量呈先缓慢增加后减小趋势,制热COP降至2.3。基于上述研究提出一种空气源热泵过冷融霜新型除霜方式,融霜同时不停止制热。     

闪发器热泵系统设计及试验研究

提出一种带有平行流换热器的闪发器热泵系统,在高温工况下利用平行流换热器对系统的控制电路板进行冷却。通过标准焓差实验室对不同工况下系统的性能进行测试,结果表明:在制热工况下,系统的制热量、功耗和制热COP分别对应一个最佳中间压力;随着环境温度的升高,其制热COP逐渐增大,但与常规热泵系统相比,其增加的幅度逐渐减小;当室外环境温度高于7℃时,其COP反而比常规热泵系统低,由此可见,该系统在低温环境下具有更优的制热性能;在高温制冷工况下,采用平行流换热器冷却控制电路板,可以使压缩机频率降低的幅度减小,从而间接增加制冷量,但压缩机的不可逆损失增大,造成系统的功耗增加,制冷EER减小,排气温度上升。     

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。     

滚动转子式补气压缩机在热泵系统中的实验研究

介绍了滚动转子式补气压缩机的设计,并将其在热泵系统中进行了实验研究。分析了不同制热工况下滚动转子式补气压缩机的性能,对比了带闪发器与过冷器的经济器热泵系统、滚动转子式与涡旋式补气压缩机的性能。结果表明:随着室外环境温度的下降,滚动转子式补气压缩机补气后制热量提升比例逐步增大;滚动转子式补气压缩机制热实验中,带闪发器系统的制热量较高;在超低温制热工况下滚动转子式补气压缩机制热量提升18%左右,与涡旋式补气压缩机相比制热量相当,性能略高。     

电动汽车热泵空调系统冬季采暖性能实验研究

本文通过实验研究了电动汽车三换热器热泵空调系统在冬季运行时的采暖性能,研究分析了压缩机在不同转速(2 000～5 000 r/min)下,室内外环境温度和相对湿度对系统内压缩机排气特性、汽车HVAC总成出风温度和COP等系统性能参数的影响。结果表明:较高的压缩机转速使出风温度和制热量明显上升,但系统COP有所降低;当保持压缩机转速不变时,环境温度每升高5℃时,制热量升高9%～22%,出风温度上升6～9℃,COP上升7%～11%;室外相对湿度由40%增至80%时,制热量增加了15%～20%,出风温度上升2～3℃,COP上升6%～9%。     

中间补气量对经济器热泵系统性能的影响

对带经济器的热泵系统进行了理论分析,建立了整个系统的数学模型,进行了实验研究,研究分析了低温工况下中间补气量对各系统性能的影响。结果表明：在低温环境下,系统的制热量、压缩机功率都会随中间补气量的增加而增加,排气温度随中间补气量的增加而显著减小,系统COP先增加后减小,根据实验结果可知最优的中间补气量,约占环境温度下系统总质量流量的10-14%。     

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。     

滑板补气滚动转子式压缩机性能试验研究

针对采用常规滚动转子式压缩机的空气源热泵系统冬季制热量不足,在极限制冷、制热工况下制热与制冷性能较差的问题,研发带有滑板补气结构的滚动转子式压缩机并对其进行测试。结果表明:与相同气缸容积的单级压缩机相比,在蒸发温度为-10℃,冷凝温度为45℃和过冷度为5℃的条件下,滑板补气滚动转子式压缩机的制热量提升12.4%,制热COP提升2%,制冷量提升13%,制冷EER提升1.3%。     

空气源热泵直接式加热与循环式加热方式的比较

空气源热泵热水机组高效节能、安全环保,广泛用于机关、学校、工矿企业、住宅小区、医院、各种娱乐场所等。直热式和循环式热泵,由于加热方式不同,从而导致其能效比、经济性的差异。这两种机组的性能及其实际工程上的优劣性一直是目前人们关注的话题。     

一种新型地板供暖干式结构浅析

对传统地板辐射供暖的优缺点进行了简要的分析,进而介绍了一种新型地板辐射供暖的干式结构形式,并对其特点进行了浅析,并指出该新型结构形式在地板供暖领域具有广阔的应用前景。     

二次蒸汽加热系统在真空冷冻干燥设备中的应用研究

为有效降低真空冷冻干燥设备运行能耗，在两套SZDG75型大型食品真空冷冻干燥设备上，分别采用了水作为载热流体的加热系统和二次蒸汽作为载热流体的加热系统，进行了冻干加工实际生产应用对比实验。实验结果表明，当进行小葱冻干加工时，在相同的实验条件下采用二次蒸汽加热系统的冻干设备的加工时间，比采用水加热系统的冻干设备缩短了1个小时，设备运行电耗降低11％，综合效果明显。     

焦耳热处理降低石墨烯/环氧树脂发热涂层的体积电阻率

石墨烯基发热涂层一项重要的用途是降低其体积电阻率。文中结合发热涂层本身可以产热的特点,对涂层施加电压让其产热来对涂层进行焦耳热处理以降低涂层的体积电阻率。首先研究了通电焦耳热处理后的涂层体积电阻率随处理温度、时间和周期的变化,然后用X射线衍射和扫描电镜说明了涂层体积电阻率降低的原因以及该过程与外热处理的区别,讨论了石墨烯含量、片径大小对处理后的涂层体积电阻率降低的影响,最后对处理前后涂层的发热温度进行了比较:对涂层进行130℃,30 min的处理后,涂层在60 V电压下,表面发热温度由67.6℃升高到120.4℃     

感应局部加热陶瓷封装

为了防止陶瓷壳体中的电路和底部的热敏感微器件的高温损坏,应用高频感应局部加热技术实现陶瓷壳体气密封装.5s内,焊料环和可伐盖板上的涡电流产生的热量使温度升高至约320℃,由于热传导,此时陶瓷壳体的底部区域温度约100℃.采用红外热像仪、氦质谱检测仪、六轴测试仪和三维显微镜,分别对陶瓷封装过程中的局部温度变化、温度分布、气密性、封装强度和封装断面进行了检测和分析.结果表明,感应局部加热的效果良好,封装的陶瓷壳体有较好气密性;封装壳体的拉伸强度从4.0MPa到16.0MPa,与封装压力和感应加热时间相关;断面的分析表明过长的加热时间导致焊料的外溢.     

一种新型地板供暖干式结构浅析

本文对传统地板辐射供暖的优缺点进行了简要的分析,进而介绍了一种新型地板辐射供暖的干式结构形式,并对其特点进行了浅析,并指出该新型结构形式在地板供暖领域具有广阔的应用前景。     

浅析住宅分户热计量

本文对住宅分户热计量系统的形式、计量方式、热价的制定以及应注意的问题等方面的内容进行了介绍。     

散热器供暖和地板辐射供暖室内热环境PHOENICS模拟

利用PHOENIS软件对研究生宿舍散热器供暖和地板供暖进行了数值模拟,选用k-ε湍流模型求出房间的温度场和速度场,结果显示地板供暖在温度场分布、速度场分布及热舒适性方面均优于散热器供暖。地板供暖辐射温度在地板面有最大值;而散热器辐射温度在顶棚有最大值,辐射温度随高度增加而递增,垂直温差多达5℃左右。     

南方供暖需求现状及技术分析

随着我国经济持续稳定的增长和人民对建筑舒适性的要求越来越高,社会上对南方实现集中供暖的呼声也越来越强烈。通过调研形式了解并分析南方供暖的现状及需求。全国66％的人支持南方供暖,重庆地区86％的人冬季都采用供暖设施,其中家用式空调最多,电加热器次之,能耗逐渐增大。分析南方供暖的气候需求、生理需求、民生需求,反应供暖需求现状。最后分析南方供暖的核心技术,利用市政管网的集中供热形式并不适合,小规模的小区集中供暖和分散式的供暖方式具有可实施性,其推广和普及的核心是在利用可再生能源提高能源利用效率的基础上,满足人的热舒适的要求。     

燃气制冷供暖方式探讨

从能量转换及一次能源利用系数角度对燃气制冷供暖的几种方式进行了分析，指出应从整个系统出发计算系统的综合一次能源利用系数，并作为评价系统性能的一个重要指标。