改进控制器在多能互补供暖系统中的应用

为缓解能源危机、综合利用能源、提高能源利用效率,研究了改进算法后的PSO-PID控制器在太阳能-燃气热泵与热网互补供热系统中的作用。构建太阳能-燃气热泵与热网互补供热仿真模型,并对加入改进控制器前后系统的运行特性进行对比。结果表明:加入改进控制器减弱了互补供热系统的滞后性,使得用户的室温更加稳定舒适;其运行过程中的各项参数都得到了较好的控制;热泵机组的COP从3.94上升到4.87,PER从1.62上升到2.25;系统在整个供暖季所消耗的标煤量仅为采用传统控制器下的93%;更好的提升了互补供热系统的性能,并使其在整个供暖季可以更加高效、稳定地运行;更好地提升了互补供热系统的性能,并使其在整个供暖季可以更加高效、稳定的运行。     

电动汽车热泵空调系统微通道换热器适应性研究

探讨管翅式换热器和多流程微通道换热器在同一电动汽车热泵空调系统中的性能差异,为电动汽车热泵空调系统中微通道设计和结霜控制的后续研究提供依据。试验比较在不同测试工况下采用微通道换热器和管翅式换热器的热泵型电动汽车空调系统的制冷特性及制热特性,结果表明:系统采用微通道换热器,车内外换热器体积分别减少57.6%和62.5%,有效减轻空调系统重量,有利于增加电动汽车续驶里程;制冷剂充注量减少26.5%,有利于降低温室效应。制冷工况下,系统制冷量和制冷系数分别降低4.1%～10.7%和1.7%～4.8%,说明将多流程微通道换热器应用于热泵系统还存技术难点,需要在微通道换热器流程设计、流量分配及压降等方面进行改进;制热工况下,系统制热量和制热性能系数分别降低1%～5%和4.2%～9.7%,但单位面积制热量提高16.7%～21.0%,当室外温度低于7℃时,室外侧微通道换热器出现严重结霜,极大影响系统的制热量和制热性能系数,需要进一步研究换热器结霜特性及融霜控制策略。     

金属辐射板与双冷源新风机组联合运行供暖特性试验研究

针对目前对双冷源新风机组与辐射板联合运行供暖系统应用于办公室的运行特性的研究很少的现状,搭建了金属辐射板与双冷源新风机组系统测试平台,测试了金属辐射板与双冷源新风机组空调系统供暖运行状态,以及双冷源新风机组供热性能、空气源热泵制热性能以及室内温度分布特性和室内空气品质.结果表明,金属辐射板与双冷源新风机组空调系统冬季供...     

空气源热泵不同蓄能除霜模式对室内热舒适度的影响

研究了采用相变蓄能除霜方法的不同蓄能运行模式下空气源热泵的运行状况和室内热舒适情况,在搭建的试验台进行了对比试验,得到了供热和除霜运行参数、室内环境参数和热舒适评价的结果。从而得出蓄能除霜可以解决空气源热泵换向除霜过程中因热量不足而导致的各种除霜问题,且蓄能除霜提高了除霜过程中系统的可靠性和室内热舒适度。并且进一步得出了并联供热和蓄能换热除霜模式在提高热舒适度方面优于串联供热和蓄能换热除霜模式。并联供热可以使用在部分负荷工况下,而串联供热可以使用在全负荷工况下。     

变频空气源热泵技术

以变频热泵空调器、热泵型VRF空调系统以及我们提出的双级压缩变频空气源热泵系统、供冷／供热／供生活热水变频空气源热泵系统为研究对象,分析变频技术引入空气源热泵系统带来的功能拓展和性能提升。     

Performance analysis of air source heat pump system for office building

In this study, the performance of an air source heat pump system installed in a commercial building is analyzed using the developed heat pump performance model and building load simulation data of several regions in Korea. The performance test of an air source heat pump system with a variable speed compressor is tested to develop model that considers changes in the performance characteristics of the heat pump system under various operating conditions. The heat pump system is installed in an environmental chamber, and the experimental equipment is set up according to the manufacturer’s specifications as well as the AHRI 1230 test specifications. The performance test conditions of the heat pump system are selected using a central composite design method, in which 29 points for each cooling and heating mode are selected. The developed performance model based on experimental data predicts experimental values with an error of ±5 %. Building cooling and heating loads in three regions in Korea are analyzed using TRNSYS software, which includes standard building and weather data from Seoul, Daejeon and Busan in Korea. The effects of outdoor air temperature and part load ratio on the performance and regional monthly average power consumption of the heat pump system are analyzed.

     

多功能空气源热泵机组冬季运行工况性能测试分析

通过搭建多功能空气源热泵机组试验平台,测试了多功能空气源热泵在冬季工况下的运行性能。通过试验测试分析,得出了多功能空气源热泵在制热、制热水以及制热+制热水模式下运行时,机组制热功率、机组总制热量和COP值的变化规律,为多功能空气源热泵机组的应用和改进提供了有价值的参考和依据。     

太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统的仿真性能研究

以沈阳地区典型民用住宅建筑为例,对太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统进行仿真研究。利用TRNSYS软件,建立太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统仿真模型和地源热泵与热网互补供暖系统仿真模型,对2种系统的蒸发器进出水温度、热泵机组COP,及热网加热量进行对比分析,结果表明:太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统相比地源热泵与热网互补供暖系统的平均出水温度提高了50.41%;平均进水温度提高了53.08%;平均COP由3.167增加到4.65;热网运行时间由1540h增加到2032h;热网供暖季的平均换热量由114566.62kJ/h减少到101257.27kJ/h。     

基于等价热力变换分析法的热泵性能分析软件

介绍了一种等价热力变换分析法的原理及基于该方法研发的热泵性能分析软件。等价热力变换分析法,是通过定义系统能量交换过程和循环的等效热力温度,把实际热泵内不可逆循环等价变换为逆卡诺循环进行分析的方法;其使用的3个关键参数:等价逆卡诺循环的等效热源温度、等效冷凝温度和热泵理论循环的输出热流量,根据物性数据库拟合获得。而后,根据等价热力变换分析法,编制了热泵性能分析与优化软件。软件包括4个主功能模块:热泵性能单值分析、热泵性能区间分析、热泵有效能单值分析以及热泵有效能区间分析。通过选择相应的工质,并输入相应的设计参数,用户能够方便地获得相应工况下热泵的性能参数以及各环节有效能消耗数据。本软件适合变工况性能的模拟和预测,对热泵设计单位和用户有参考价值。     

微型电动汽车热泵空调系统设计与试验研究

为了提高某微型电动汽车有效续航里程,对其原有空调系统及换热器进行了改进设计与研究,新热泵空调系统采用4个电磁阀对其冷暖模式进行切换,通过焓差室对换热器和系统的性能进行了测试.首先比较了两种不同流程布置室外微通道换热器的换热能力;进而分别将原空调系统换热器和所设计换热器应用于该热泵空调系统,试验研究了压缩机转速和环境温度...     

冷态工况下变截面管气泡泵提升特性试验研究

目前气泡泵的驱动方式主要采用电加热,此过程运行周期长、操作复杂、数据误差较大、不利于探究气泡泵运行特性,针对这些问题本文采用气体输入法对变截面提升管气泡泵提升性能进行冷态模拟,探究不同截面形式下气泡泵提升性能。试验表明:在气体流量为5~10L/min时变截面管提升性能较佳,且冷态试验曲线的拐点进一步验证了弹状流趋势下液体提升量最高的论点;冷态对比分析中,气体流量在5~15L/min时变截面提升管提升效率高出19%,为气泡泵进一步优化设计提供方向,拓宽了气泡泵研究范围。     

低谷电驱动双级耦合热泵蓄能空调系统优化

针对寒冷地区周边无热网且环境要求较高的建筑对象,提出了利用低谷电驱动的空气源双级耦合热泵蓄能空调系统,介绍了系统的组成和运行原理,分析确定了系统优化目标变量,建立了系统优化数学模型,针对126m2某办公建筑,研究了热泵容量和关闭温度对经济性的影响规律,结果表明:在乌鲁木齐的气候条件下,热泵的最优关闭温度为-20℃,额定制热量为8k W,系统全年平均COP为1.71,系统全年运行费用仅较集中供热和分体空调方案高4%,表明该系统具有一定的应用可行性。     

A new method for field test of the heating capacity of air source heat pumps

The operation performance measurement of the air source heat pumps in the field, in which conditions are complicated and the accuracy could not be ensured, is very crucial for its performance evaluation and improvement. In this investigation, a novel method for measuring the heating capacity of the air source heat pump is established. An auxiliary electric heater is installed along the pipeline between the compressor and the condenser, and the refrigerant temperature difference caused by the heater is gathered to calculate the refrigerant mass flow rate based on the energy conservation. The heating capacity is calculated with the measured data of the refrigerant enthalpy at the inlet and outlet of the condenser and the refrigerant mass flow rate of the compressor discharge pipe. The validation results in laboratory tests show that the measured heating capacity accuracy is within 9.2%. It is also found that the impact of the novel test method on the heating capacity of the air source heat pumps is below 1.7%, and the power consumption of the tested units is increasing of within 1.8% compared with it when the electric heater is off. The refrigerant enthalpy difference method with an electric heater presented in this research can be applied to measure the heating capacity of different air source heat pump air heaters accurately in the field, which will be much helpful to improve the performance for cleaning heating in northern China.     

The concurrent implementation of high velocity control performance and high energy efficiency for hydraulic injection moulding machines

A high servo control response and a high energy efficiency, which are difficult to achieve simultaneously, are requested in hydraulic servo systems of current hydraulic injection moulding machines. This investigation develops new solutions to concurrently implement energy-saving control and velocity control for simultaneously realising high velocity control response and high energy efficiency for injection moulding machines. Two different hydraulic pump systems, including a variable displacement pump and a variable rotational speed pump, are developed and in each one of them two different energy-saving control concepts, such as load-sensing control and constant supply pressure control, are implemented. Thus, for verifying the feasibility of the integrated control systems and comparing the energy-saving effects, velocity control of the hydraulic cylinder can be integrated with four different energy-saving control systems (ESCSs) and also the conventional hydraulic system without energy-saving control. A fuzzy sliding mode control that can simplify the complex fuzzy rule bases is used for solving the complex two-input two-output systems. The experimental results show the excellent performance of the integrated concurrent control systems.     

基于PLC的热处理设备控制系统设计

应用可编程序控制器进行热处理设备控制系统的设计,组成现场总线控制系统,实现热处理设备的正常运行。控制热处理设备炉门、机械手、水泵、真空泵和气压阀等各部件的运动,并对电阻丝加热进行控制。应用温度、压力、真空度等传感器进行炉体环境指标检测,能够显示数据和到限报警。     

房间空调与供热水耦合的CO2跨临界循环系统

房间空调与供热水耦合的CO2跨临界循环系统，充分利用CO2作为自然工质的独特性能，利用气体冷却器放出的热量提供所需生活热水。该系统结构紧凑，而且能够满足制冷、制冷 热水、热水、制热、制热 热水五种工况需求：通过对其进行技术可行性、全年能耗和综合性能系数进行分析，结果表明房间空调 热水的CO2耦合系统在能源利用、环境安全和经济运行等方面都具有优势和潜力。     

热气旁通在空气源热泵机组中的应用

空气源热泵机组是以空气为热源,它可以在炎热季节实现制冷,寒冷季节实现制热,从而省去了冷却水系统以及锅炉等设备.但其低压和结霜的问题一直是制约其应用的一个重要因素.对空气源热泵机组的工作原理进行了讨论,分析了其形成低压和结霜的原因,对热气旁通技术进行了讨论,阐述了其在解决空气源热泵机组两大主要问题方面的应用,并通过实验证...     

基于零相位误差跟踪控制器的轮廓误差交叉耦合控制

针对高精密轮廓加工，在分析系统轮廓误差的基础上，通过减小跟踪误差来间接减小轮廓误差，提出了将交叉耦合控制器和零相位误差跟踪控制器相结合的控制策略。交叉耦合控制器用以增加各轴之间的匹配程度，以减小轮廓误差；零相位误差跟踪控制器作为前馈跟踪控制器，提高了快速性，使系统实现准确跟踪。仿真结果表明所提出的控制方案是有效的，能达到良好的轮廓跟踪效果，从而提高了轮廓加工精度。     

空气源蓄热式土壤源热泵系统模拟研究

提出了空气源蓄热式土壤源热泵系统,该系统将夏季自然空气热量蓄存于土壤中,冬季再由热泵取出供热,即实现了可再生能源的移季利用又能解决严寒地区应用土壤源热泵引起的土壤全年总取热量与总排热量失衡的问题.为研究系统运行特性,建立了系统全年仿真模型,并以哈尔滨某建筑为例进行了模拟计算.结果表明,经移季蓄热埋管管壁处土壤温度升高了3.2℃,显著改善了热泵运行条件,使得供暖保证率达到了99.5％,热泵性能系数为3.99,系统全年供热性能系数为2.56.证明了该系统在严寒地区应用是可行的.     

CO_2热泵在低温寒冷地区供暖应用的研究分析

锅炉燃煤采暖已成为近年来造成雾霾天气的重要原因之一,因此,热泵作为一种节能减排的有效措施,替代锅炉燃煤供暖势在必行。为了提高热泵在低温环境下运行时的性能,本文提出了4种改进的CO_2热泵方案,并对各方案进行理论计算和对比,为CO_2热泵在寒冷地区的应用提供理论依据。