复叠式空气源热泵热水器结霜工况下的机组运行参数研究

复叠式空气源热泵热水器可以在冬季低温(-25℃)下最高提供80℃热水,但是机组结霜问题对机组的效率和供热性能影响较大。通过研究复叠式热泵热水器的结霜规律以及结霜对机组性能的影响,为进一步研究并优化除霜控制方法提供依据。系统分为低温级循环和高温级循环,低温级循环为室外系统,高温级循环及蒸发冷凝器部分为室内系统,热泵循环低温级采用R410A作为循环工质,高温级采用R134a,热泵系统高温级冷凝温度为80℃,低温级的蒸发温度可达-40℃。通过在焓差实验室实验进行研究。测试复叠式热泵的结霜过程时间与结霜量,得到不同室外温湿度与结霜量之间的关系。结霜量通过测量低温级蒸发器进出口含湿量的方法获得,并分析结霜对于机组实际耗电量以及COP等性能参数的影响。     

空气源热泵结霜性能动态仿真

本文通过对空气源热泵的结霜过程进行仿真,分析了结霜工况下系统多个参数的变化过程,为进一步研究空气源热泵机组的结构优化和控制优化奠定基础     

空气源热泵结霜/除霜特性的数值模拟

为研究空气源热泵的结霜与除霜特性,建立了热泵系统结霜动态模型和显热除霜模型,求解模型获得了结霜与除霜过程中各系统参数变化规律。结果表明,初期霜层对系统性能影响较小;当结霜工况运行70 min时,系统性能系数(COP)、制热量和蒸发压力降幅分别为6.9%、10.9%和12.3%;随着霜层继续生长,系统性能衰减加剧;除霜工况下,管壁温度迅速升高,霜层预热后进入融霜阶段,从蒸发器入口微元到出口微元,融霜时间从7 s增加到52 s;进入融霜水蒸发阶段后,管壁温度增速减慢,沿制冷剂流动方向融霜水蒸发时间逐渐增加;当换热器散热与得热达到平衡时,管壁温度维持恒定。     

室外环境参数对空气源热泵翅片管蒸发器动态结霜特性的影响

对一台空气源热泵空调器在不同环境条件下室外换热器的动态结霜性能进行了实验研究,分析了进风温、湿度对热泵空调器结霜量及霜层厚度的影响。实验中考虑了结霜引起的热泵系统蒸发温度及风机流量的变化,采用显微照相法测量翅片表面霜层厚度,结霜量则通过测量蒸发器进出口含湿量的方法来获得。实验结果表明,室外换热器结霜量随时间线性增长,而翅片表面霜层厚度则分为初始段、匀速增长段和快速增长段三个阶段;在结霜循环的最后20％～30％的快速增长段内霜层生长速率大大加快,可达匀速生长段霜层生长速率的2．4,3．3倍。对于不同的工况,蒸发器均在进风温度0～3℃附近时结霜最为严重,且相对湿度对霜层厚度的影响要大于对结霜量的影响。     

空气源热泵双回路旁通除霜控制策略的试验研究

为了改善空气源热泵除霜工况下的制热性能,对双回路旁通除霜技术及其控制策略进行试验研究。在室外空气温度1℃,-5℃,-10℃及100%相对湿度条件下,对采用双回路旁通除霜技术的一台2 hp家用分体式空调器进行测试,并与采用四通阀换向除霜方式下的除霜/制热性能进行对比。结果表明,整个结霜除霜周期能够保持良好的制热性能和除霜性能,在3种工况下的最低送风温度分别为37. 9℃,34. 8℃和34. 6℃,均不低于正常制热的送风温度,采用双回路旁通除霜技术可以在除霜过程中保持室内机连续供热运行。     

空气源热泵机组结霜及除霜控制方法的研究

讨论影响空气源热泵冷热水机组结霜的因素及常用除霜控制方式,并结合机组的实际运行情况提出一种典型的除霜控制流程.     

风量对空气源热泵换热器结霜影响的分析

关于风量变化对结霜量影响的研究目前一直存在一定的分歧。本文通过对前人仿真方法和结论的分析，在保证翅片表面温度低于0℃的条件下，用凝水量来反映结霜量的大小，从而将动态模型简化为稳态模型，并在风量变化的同时考虑环境参数的变化以及换热器结构的变化。仿真结果表明风量对结霜量的影响与环境参数密切相关。干球温度的变化虽然影响结霜量的大小，但结霜量最大时对应的风量却不受空气干球温度的影响，临界风量随着相对湿度的增加而增加。另外换热器回路等结构参数也会一定程度地改变风量的影响作用。     

空气源热泵结霜对压缩机可靠性的影响及试验研究

对空气源热泵机组结霜机制进行研究,就结霜这一非稳态过程对压缩机可靠性带来的不利影响进行重点分析,基于分析结果提出相应的改进措施,并通过试验验证其改善效果,最后得出相关结论。     

延缓空气源热泵机组结霜的研究现状与进展

介绍了延缓空气源热泵机组结霜的各种方法的特点、国内外研究现状以及发展前景.通过分析指出,抑霜的方法可以分为三类,并提出了现存方法的不足之处和解决这些问题的研究方向.     

空气源热泵结霜问题的研究现状及进展（Ⅰ）

针对空气源热泵结霜问题,介绍近十几年来简单几何表面霜层的基本特性及其生长的数学模型、翅片管换热器表面结霜规律的实验研究及数值预测研究的现状,并对其发展趋势进行总结。     

带闪蒸器的家用变频空气源热泵试验研究

对带闪蒸器的家用变频空气源热泵在制冷及制热工况下进行测试,结果表明,整机能力和能效在高温制冷及低温制热工况下均有较大幅度的提升,适用于气候工况较为恶劣的地区。     

空气源热泵型冷热水机组防冻性能试验研究

针对空气源热泵型冷热水机组（以下称机组）运行中经常出现的蒸发器（板换）冻裂问题，分析导致蒸发器冻裂的主要因素，提出采用单风机运行模式来防止机组运行中可能出现的蒸发器冻裂。通过不同机型的试验分析了低环境温度下的低回水温度和低流量状态下单风机运行时，蒸发器（套管换热器）人口处温度以及压缩机吸气压力的变化。试验结果表明，采用单风机模式防止套管换热器的冻裂是可靠的。     

热泵型空调器运行特性的实验研究

用空气焓差实验法,在制冷工况下对一台热泵型空调器进行最佳充注量的实验研究,同时,分别在制冷工况和制热工况下测量冷凝器和蒸发器管壁的温度分布。实验结果表明,空调系统中存在一个最佳制冷剂充注量,使得空调系统的制冷量和能效比达到最大值。根据实验结果,分别给出在制冷工况和制热工况下进行冷凝器和蒸发器换热计算时,制冷剂与管壁之间的平均温差。     

R32空气源热泵热水器的实验研究

为了解 R32 和 R410A 制冷剂应用于空气源热泵热水器时的性能优劣,采用同轴套管换热器与空调室外机组相匹配,使用电子膨胀阀作为节流装置,在国标GB/T 23137-2008 规定下实验测试 R32 和R410A 在同一套空气源一次加热式热泵热水器样机上的性能.实验结果表明,R32 的充注量仅为 R410A 充注量的74%左右;在各种实验条件下,R32 空气源热泵热水器的能效比不低于 R410A 系统;在3℃低温环境下,R32 样机的性能系数提高31.1%,但排气温度达到101.9℃.不利于 R32 制冷剂在低温条件下的应用;因容积制热量较大,在相同设计能力下 R32 压缩机的排气量可以比 R410A 系统降低4.5%.     

结霜工况下空温式翅片管气化器传热试验研究

为深入掌握低温液体在空温式翅片管汽化器内的气化情况以及其与翅片管表面霜层生长的相互影响规律,以液氮为介质进行了低温液体在空温式翅片管气化器内的气化试验。通过热电偶和刻度带分别对翅片管上不同位置的温度和霜层厚度进行了测量,并分析了翅片管表面霜层的生长规律及翅片管内低温液体的流动特性。结果表明:气化器表面结霜过程受冷表面温度影响较大,冷表面温度越低,结霜速率越大,霜层越厚。结霜工况下的气化器工作状态分预冷和稳态两种工作状态。预冷工作状态低温液体进入气化器后迅速气化,其过程包含气液两相和单气相两个换热段。稳态工作状态低温液体在气化器内气化经历单液相、气液两相、单气相三个换热段,单液相段翅片管表面结霜最为严重,单气相段翅片管表面无霜晶形成。因此认为,可通过分状态分段设计空温式翅片管气化器从而减弱结霜对翅片管传热的影响,提高气化器换热效率。     

地板送风条件下热源对室内温度场影响的实验研究

通过改变热源强度、热源数量及热源之间的距离，对地板送风条件下室内温度分布进行了实验研究。研究结果为创造现代办公室舒适的工作环境、实现节能提供了有效的依据。     

Heat transfer characteristics of spirally-coiled circular fin-tube heat exchangers operating under frosting conditions

The objective of this study is to investigate the heat transfer characteristics of spirally-coiled circular fin-tube heat exchangers under frosting conditions. The heat transfer rate, pressure drop, frost thickness, and Nusselt number of the heat exchanger were measured and analyzed by varying the fin pitch and number of tube rows under frosting conditions. In addition, the Nusselt number of the spirally-coiled circular fin-tube exchanger was compared with those of flat plate fin-tube heat exchangers with discrete fins. An empirical correlation of the Nusselt number was developed as a function of the Reynolds number, dimensionless fin pitch normalized by the hydraulic diameter, i.e., D_h/F_p, Fourier number, and number of tube rows. The measured Nusselt number was consistent with the predicted value with mean and average deviations of 3.5% and 0.3%, respectively.     

R290空气源热泵热水器的试验研究与对比

为了研究R290和R22在空气源热泵热水器上的性能,试验样机采用一套同轴式套管换热器（与某空调室外机组相匹配连接）和1个电子膨胀阀（安装在2个换热器之间）,根据国标GB/T23137—2008测试R290和R22在该样机上一次性加热热水的各种性能。试验结果表明,R290的充注量仅为R22的42%~46%;在各种试验条件下,R290的能效比不低于R22的,压缩比低且排气温度更低;R290压缩机排量需要比R22系统提高15.4%。     

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。