变容量双级压缩热泵系统实验研究

通过改变压缩机频率,实现低高压压缩机理论输气量不同配比,对变容量双级压缩热泵系统进行实验研究,分析系统中间压力、中间温度和制冷剂循环量等参数随低高压压缩机理论输气量比的变化规律。实验结果表明:该系统在较低蒸发温度时,通过增大低高压压缩机理论输气量比可有效提高系统制热量,但系统制热COP改善较小;随蒸发温度的降低,系统制热COP最优值所对应的低高压压缩机理论输气量比将遵循增大的规律。同时指出该系统在蒸发温度0℃,冷凝温度40℃,低高压压缩机理论输气量比为2.82时,系统中间压力已接近冷凝压力,系统失去中间喷射的补气增焓效果。该研究为双级压缩系统性能的研究及其优化设计提供了有力的参考。     

NH3/CO2复叠系统性能分析

基于氨/二氧化碳复叠系统理论循环,研究了低温级蒸发温度、冷凝温度和冷凝蒸发换热温差对各过程损率、循环效率和COP的影响。低温级蒸发温度升高,蒸发过程损失减小明显,循环效率和COP增加;低温级冷凝温度升高,循环效率和COP均呈先上升后下降趋势,最优的冷凝温度为-10℃;冷凝蒸发换热温差,对循环效率和COP具有重要影响。     

R507A/R134a复叠式空气源热泵热水系统性能分析

基于REFPROP软件分析蒸发温度、冷凝温度、中间冷凝温度对R507A/R134a复叠式空气源热泵热水系统COP的影响,得出系统运行时的最佳中间冷凝温度以及低温级和高温级制冷剂的最佳质量流量比。在中间冷凝温差为5℃,蒸发温度为-30℃,冷凝温度为80℃时,最佳中间冷凝温度为27.5℃,系统的COP为2.447,低温级和高温级制冷剂的最佳质量流量比为0.645 8。     

高温压缩机变转速的复叠式热泵系统性能实验研究

为研究变转速压缩机对复叠式热泵系统的影响,本文搭建了高温压缩机变转速的复叠式热泵实验台。通过实验研究了不同运行工况下系统排气温度、中间温度、制热量、功率及COP随高温压缩机转速的变化规律。结果表明:在冷凝温度为46℃,蒸发温度为-35℃～-10℃时,压缩机运行安全可靠;在冷凝温度为46℃,蒸发温度为-25℃,高温压缩机转速从1 200 r/min增至6 000 r/min,制热量提升了129. 7%,低温压缩机功率减少43.4%; COP随高温压缩机转速的增加呈先增大后减小的趋势,存在最大COP和对应的最佳高温压缩机转速。     

压缩机频率对R410A/R410A复叠式制冷系统性能的影响

为了研究压缩机频率对R410A/R410A复叠式制冷系统性能的影响,本文实验研究了系统温度、压缩比、性能系数COP随不同高(低)温级压缩机频率的变化。结果表明:在同一工况下,低温级压缩机的频率从50 Hz升至62 Hz时,系统的中间温度升高2.36℃,高低温级压缩比的差值降低44.6%;高温级压缩机的频率从50 Hz升至62 Hz时,系统的中间温度降低3.7℃,高低温级压缩比的差值增加58.5%。高温级频率变化时系统复叠温差较小,系统性能系数COP高于低温级频率变化下的系统COP。在高(低)温级压缩机频率为53 Hz时,系统复叠温差最小,系统COP最优。     

NH3／CO2复叠制冷系统实验研究

对NH3／CO2复叠式制冷系统进行了性能实验,并对NH3／CO2复叠系统、两级NH3系统以及单级NH3系统的性能进行了比较。结果表明,当CO2冷凝温度升高时,复叠系统的COP先增大后降低;随着冷凝蒸发器中换热温差的降低、CO2蒸发温度的升高,系统COP逐渐升高。在较低的蒸发温度下,NH3／CO2复叠系统的COP高于两级NH3、单级NH3系统。结果表明自然工质的NH3／CO2复叠式制冷系统在低温工况下具有良好的应用前景。     

NH3／CO2复叠制冷系统实验研究

对NH3／CO2复叠式制冷系统进行了性能实验,并对NH3／CO2复叠系统、两级NH3系统以及单级NH3系统的性能进行了比较。结果表明,当co2冷凝温度升高时,复叠系统的COP先增大后降低;随着冷凝蒸发器中换热温差的降低、CO2蒸发温度的升高,系统COP逐渐升高。在较低的蒸发温度下,NH3／CO2复叠系统的COP高于两级NH3、单级NH3系统。结果表明自然工质的NH3／CO2复叠式制冷系统在低温工况下具有良好的应用前景。     

采用喷水螺杆式水蒸气压缩机的高温热泵设计及性能分析

针对高温热泵的工业需求,设计并分析以水为介质的闭式高温热泵系统,系统引入喷水螺杆式水蒸气压缩机,利用喷水实现压缩机排气为饱和状态,满足工业应用高温升(高压比)的技术要求的同时,克服高排气温度会导致的机械及安全问题。计算结果表明:系统在蒸发温度为90℃,冷凝温度为100℃时,COP高达31.48,压缩机喷水注入比为0.019;蒸发温度为75℃,冷凝温度为100℃工况下,系统COP为5.99,对应的压缩机压比为7,注入比为0.103;压缩机比功率随压缩机压比升高而增加,增加幅度随蒸发温度的升高而增大;系统COP随注入水温度的升高而降低,但变化趋势并不大。     

NH3／CO2复叠制冷系统实验研究

对NH3／CO2复叠式制冷系统进行了性能实验,并对NH3／CO2复叠系统、两级NH3系统以及单级NH3系统的性能进行了比较。结果表明,当CO2冷凝温度升高时,复叠系统的COP先增大后降低;随着冷凝蒸发器中换热温差的降低、CO2蒸发温度的升高,系统cOP逐渐升高。在较低的蒸发温度下,NH3／CO2复叠系统的COP高于两级NH3、单级NH3系统。结果表明自然工质的NH3／CO2复叠式制冷系统在低温工况下具有良好的应用前景。     

R717/R404A直接接触凝结制冷循环的(炯)分析

提出一种R717/R404A直接接触凝结制冷系统,通过热力学计算分析了系统蒸发温度、蒸发-过冷器换热温差、主循环过冷液体过冷度、系统中间温度对系统各部分■损率及系统■效率和性能系数(COP)的影响。当蒸发温度升高,系统COP线性提升,同时系统■效率先增加后减少,在-30℃时达到最大值64.4%;当换热温差增加,系统■效率和COP均下降;当过冷度增加,系统■效率和COP均上升;存在最佳中间温度使得系统■效率和COP均达到最大值。系统中压缩机部分的■损率最大,在12.9%—14.4%之间,其次是节流阀和蒸发-过冷器均在10%左右,说明要提升系统性能,应侧重提高压缩机的效率,减少节流损失,同时优化蒸发-过冷器的设计。     

复叠式制冷系统中R744替代R23的理论分析

本研究对复叠式制冷系统R744/R404A和R23/R404A进行了理论与对比分析。分析了高低温压缩机的排气温度、压缩机的功耗、系统的COP、系统的火用率以及各个部件火用损失的变化规律。研究结果表明:复叠式制冷系统随着蒸发温度的升高,其最佳低温循环冷凝温度增大,且存在一个最佳的COPopt所对应的最佳低温循环冷凝温度T4 opt;高低温压缩机的排气温度随蒸发温度的升高而降低;系统的COP随蒸发温度的升高而增大;系统的火用效率随蒸发温度的升高而降低先增加后减小;系统的火用损失随蒸发温度的升高而降低。     

NH3/C02复叠制冷系统实验研究

对NH3/CO2复叠式制冷系统进行了性能实验,并对NH3/CO2复叠系统、两级NH3系统以及单级NH3系统的性能进行了比较.结果表明,当CO2冷凝温度升高时,复叠系统的COP先增人后降低:随着冷凝蒸发器中换热温差的降低、CO2蒸发温度的升高,系统COP逐渐升高.在较低的蒸发温度下,NH3/CO2复叠系统的COP高丁两级NH3、单级NH3系统.结果表明自然工质的NH2/CO2复叠式制冷系统在低温工况卜具有良好的心用前景.     

变流量双级压缩制冷系统实验研究

为改善变工况条件下,定频双级压缩制冷系统不能达到最佳状态运行的现状,本文搭建变流量双级压缩制冷系统实验台,分析了变工况条件下,调节高压级压缩机频率来改变低高压级压缩机输气量之比,对一次节流中间不完全冷却造成的影响。结果表明：当冷凝温度为30 ℃,蒸发温度为?35~?20 ℃,低高压级压缩机输气量之比由1.25增至3.33时,系统制冷量随着低高压级压缩机输气量之比的增加逐渐减少,性能系数COP最大为2.37;当蒸发温度从?20 ℃降至?35 ℃,每降低5 ℃,最佳COP下的低高压压缩机输气量之比依次增大22.10%、12.52%、14.29%。故实际系统设计时,可参考实验数据,根据不同蒸发温度和制冷量需求,调节合适的低高压级压缩机输气量之比,使系统运行达到最佳状态。     

CO_2-C_3H_8复叠低温预冷系统的理论分析及优化设计

设计了一个低温级带回热器的CO2-C3H8复叠制冷循环低温预冷系统(213 K),并进行了低温预冷系统的参数选择和优化设计.该系统高温级循环采用CO2、低温级循环采用C3H8作为循环工质.通过对该系统的理论计算,得出了中间温度、复叠温差及低温级蒸发器冷端温差对系统性能系数的影响曲线;通过进一步的优化分析获得了系统最佳中间温度及对应的系统性能系数COP与复叠温差-低温级蒸发器冷端温差以及制冷温度-冷凝温度的关联式.     

R134a/CO2复叠制冷系统的实验研究

针对R134a/CO2复叠制冷系统搭建实验台,研究不同工况下系统性能参数的变化规律,考查了压缩机效率对系统性能的影响,并与传统R404a系统性能进行比较。研究表明：在高温级冷凝温度48℃,低温级蒸发温度-30℃,冷凝蒸发器传热温差为3℃的工况下,CO2冷凝温度为-2℃时系统COP出现最大值,并在最优值±5℃内系统性能变化不大;不同实验工况下,CO2压缩机绝热效率最大偏差不超过4%,影响系统制冷量的主要因素是压缩机的容积效率;相同工况下,R134a/CO2复叠制冷系统性能可比常规R404a系统性能高3%。     

NH3／CO2复叠式制冷系统的仿真与实验研究

运用集总参数法建立了NH3／CO2复叠式制冷系统的稳态仿真数学模型,计算和分析了低温循环冷凝温度对系统COP值和质量流量比的影响;最优冷凝温度随蒸发温度的变化：蒸发温度和冷凝温度对系统COP值的影响,以及不同冷凝蒸发传热温差下系统COP值的变化关系,比较了某工况下仿真结果与实验测试数据,验证了仿真模型正确性,对进一步深入研究NH3／CO2复叠式制冷系统具有一定的指导作用。     

无油线性压缩机变容量制冷性能实验研究

无油线性压缩机具有结构简单紧凑、效率高和寿命长等优点,在航空航天热控领域具有巨大的发展潜力。针对实验室研制的无油线性压缩机进行变容量制冷性能研究,分析行程和余隙容积变化对压缩机的制冷性能受的影响。实验结果表明,在冷凝温度为48℃,蒸发温度为10℃,热沉温度维持15℃,行程从6.5 mm增加到8.9 mm时,压缩机的制冷量会随行程的增大而增大。在行程为8.9 mm时,最大制冷量为180 W;系统的COP和压缩效率会随着行程的增大先增大后减小,在行程为7.9 mm时,具有最高COP和压缩效率,分别为1.78%和30.6%。在冷凝温度为55℃,蒸发温度为10℃,热沉温度稳定在15℃,系统的余隙长度从0.1 mm增加到1.1 mm时,随着余隙长度的增加,压缩机的制冷量、COP和压缩效率会逐渐降低。电机效率会随着余隙容积的增加先升高后降低,在余隙长度为0.9 mm时,电机效率为78.4%。     

R134a/R134a复叠式空气源热泵系统性能分析

介绍了能够替代我国北方燃煤锅炉的R134a/R134a复叠式空气源热泵系统,分析其热力循环过程,并进行了复叠式热泵循环的热力学理论分析。通过计算,得出不同蒸发温度、冷凝温度以及冷凝蒸发器传热温差下,系统COP随蒸发冷凝温度的变化情况,从而得出系统最优低温级冷凝温度和最佳质量流量比。根据理论计算分析得出的结论对复叠式空气源热泵系统进行设计优化。     

变温环境室空调系统实验研究

介绍了变温环境室空调系统实验装置,研究分析了不同工况下室内温度分布、压缩机启停周期、制冷量及COP等运行参数的变化情况。实验结果表明:室内控制温度越接近坐落环境温度,温度波动幅度越小,不同位置的温差也越小;与理论值相比,压缩机的制冷量及COP随环境室温度升高而升高,理论制冷量大于实际制冷量;而压缩机启停比,无论理论值还是实验值,均呈现从低温到高温下降的趋势,但低温时实验值接近于理论值,高温时低于理论值。     

空气源热泵机组内并联涡旋压缩机性能的实验分析

在确保空气源热泵机组中涡旋压缩机稳定、可靠运行的前提下,对空气源热泵机组性能受运行环境的影响进行了研究。对涡旋压缩机、油分离器的运行机理进行了介绍,以实现对实验结果的机理解释。结果显示:在测试范围内,压缩机油槽内相对油位在0.65以上,完全满足压缩机润滑要求,且相对油位随着蒸发温度的升高、冷凝温度的降低而增大;由于蒸发温度、冷凝温度对压缩机功耗影响较小,因此,实验变量对设备制冷量、制热量的影响效果与其对能效比(EER)、性能系数(COP)的影响效果相近,即设备制冷量、制热量、EER、COP均随蒸发温度的升高、冷凝温度的降低而增大;制热工况下,进水温度、室内环温对设备性能的影响机制与冷凝温度的相近,均通过增加压缩机容积效率来强化设备性能,即设备制热量、COP同样随进水温度、室内环温的降低而增大。