CO_2热泵研究现状及展望

本文概述了CO_2热泵目前在国内外的研究现状,总结了其在应用过程中的突出问题,分析了压缩机、换热器、节流装置等部件及系统的特点与缺陷,介绍了提高系统效率的最新技术方法,并对其在我国的发展予以展望。制约CO_2热泵推广的原因主要为系统压力较高、制造工艺要求更严格及专用压缩技术尚不成熟等导致的开发成本高。CO_2热泵未来研究内容主要为改良系统,优化部件及结合精准的计算机控制技术,实现软硬件同步发展,确保CO_2热泵高效、安全、可靠地运行,促进自然工质在制冷与供热方面的研究与应用。可以预测,CO_2热泵技术在我国将有更广泛的应用前景和研发空间。     

CO_2热泵干燥机的性能分析

介绍了干燥机的发展,分析了CO2的特性以及CO2热泵干燥机的原理,给出了干燥机评价指标,并以一台CO2热泵干燥机与传统电干燥机进行了比较分析,得出了热泵干燥机与传统电干燥机相比具有入口空气温度低、单位除水量大、节能潜力大以及干燥时间短等优势。最后提出了干燥机性能优化措施。     

CO_2热泵热水器的实验室评估

本文叙述一台带有室外热交换器的变速CO_2热泵热水器的实验室测定结果。测试包括在室外环境温度为-8.3℃至35℃下进行的标准24小时和第1小时的额定等级试验的热泵效率;室外机的噪声水平测定;和对输送水量测定以及室外机组在10℃环境条件下运行时的高效率淋浴水量测定。     

CO_2热泵热电池储能性能实验研究

CO_2热泵热电池系统由跨临界二氧化碳水源热泵与蓄冷蓄热装置组成,其在储能过程中系统的效率会逐渐降低。本文实验研究了CO_2热泵热电池的储能性能,分析了储冷罐、储热罐循环水体积流量、压缩机频率和电子膨胀阀开度对储能效率的影响。结果表明:低循环水流量既可使储能罐获得良好的温度分层,又能获得较大的换热量;压缩机频率越高,系统效率越大;同时电子膨胀阀开度也影响系统的储能效率。当压缩机频率为50 Hz,电子膨胀阀开度为330脉冲,储冷罐、储热罐循环水体积流量分别为0.2 m~3/h、0.1 m~3/h时,总体COP最大,为5.49。同时数学拟合了系统COP与储冷罐、储热罐出水温度、控制参数的关联式,提出了一种基于遗传算法的优化控制策略,系统总COP可达6.29。     

家用CO_2热泵热水器系统试验研究

为了提高CO_2热泵热水器的性能系数,笔者所在单位设计了一台制热量为4.5 kW的CO_2空气源热泵热水器,试验研究了系统最优高压压力以及节流元件对系统的影响,试验表明,膨胀阀开度越小,系统效率越高,但过热度也会越高,综合考虑150步为最佳开度,名义工况下的最优高压压力为9.5 MPa,对应的制热系数为2.7。在热泵出水温度60~80℃范围内,平均提高1℃温度,系统能效比降低1.3%。寒冷工况下,仍能达到65℃的出水温度,说明了CO_2热泵在低温环境下的运行优势。     

冷热联供跨临界CO_2热泵的研究进展

本文综述了国内外冷热联供跨临界CO2热泵的理论与实验研究进展,列举了一些有关冷热联供跨临界CO2热泵技术的研究及应用成果,最后阐述了冷热联供跨临界CO2热泵的应用前景。     

CO_2热泵技术在中药材干燥加工中的应用

从二氧化碳（CO2）热泵循环干燥技术原理与干燥中药材的主要技术要点出发,设计了符合干燥要求的CO2热泵干燥装置。指出CO2热泵干燥技术具有环保、节能、适用范围广等优势,符合时代发展的主题,很适合于中药材的干燥,并能确保良好的干燥质量。     

CO_2热泵热水系统毛细管组合节流试验研究

毛细管节流具有结构简单,无运动部件,成本低廉等优点,但其质流量及压降调节范围较窄。为适应热泵系统全年运行对工质流量及压降调节的要求,笔者设计并构建了一种三毛细管组合节流的跨临界循环CO_2热泵热水系统。在恒温环境试验室测试分析了各种典型工况下跨临界循环CO_2热泵热水系统的节流特性及热力性能。测试结果表明,根据环境温度合理选择节流模式与制热温度,三毛细管组合节流CO_2热泵热水系统可全年稳定运行,并具有较优良的热力性能。     

带约束条件的CO_2热泵热水系统高压控制方程

系统高压的优化与控制在提升跨临界CO_2系统效率方面至关重要。在CO_2热泵热水系统中,传统的高压控制方程中仅考虑了气体冷却器侧的出口温度而忽略实际应用中对出水温度的要求和温度夹点,导致系统性能大大降低。本文针对温度夹点和进出水温等约束的影响,建立了有约束的气冷器模型,并对系统高压进行了优化。采用实验设计以及统计学方法确定影响最优高压的主要因素,通过最小二乘法回归出最优高压控制方程。使用该高压控制方程的系统平均COP损失1.8%,最大COP损失8.7%,可以更好地满足实际应用。     

高温CO_2热泵套管式气冷器的仿真与优化设计

以Petrov换热关联式为基础,建立了CO_2气冷器的数值仿真模型,并根据实验数据对模型进行了修正,并通过联立拟合的压缩机模型,分析了CO_2系统在不同工况下,排气压力、气冷器单管长度和并联管程数对其性能的影响:给定气冷器布局,最优排气压力随供水温度上升而升高;给定工况下,气冷器CO_2出口温度随着排气压力升高而降低,而热水流量和制热量都会增加;不同工况下,当排气压力低于最优压力时,管长的增加对系统COP值增大的影响非常显著;在供水温度低于70℃时,并联管程数的增加使系统的COP值增大,但高于70℃时,并联管程数多的系统COP值反而更低。     

氨高温冷库冷风机除霜的一种简易有效方法

氨冷库冷风机的除霜方法奶多。最常用的是热氨除霜或热氨＋水冲霜。此方法如用于低温库目前可能是最佳方法，而用于高温库，从投资角度看则不太经济。本文介绍了一种更加简单而经济的方法。     

CO_2热泵双级冷却套管式气体冷却器性能数值模拟

建立了跨临界CO_2制冷系统中双级冷却套管式气体冷却器模型,对管内CO_2侧和水侧的流动及换热进行了数值仿真。分析了各种参数下的双级冷却套管式气体冷却器的性能。比较了多种工况下的仿真结果与试验数据,验证了该模型的正确性。     

一种空气源热泵除霜新技术研究

在剖析空气源热泵现有除霜技术弊端的基础上,提出一种基于改变系统流程的新型除霜技术,并与现有除霜技术进行对比计算分析。研究结果表明:在蒸发温度为-30℃,冷凝温度为50℃时,在一个除霜周期内,该系统COP可比逆向除霜技术提高28%。     

高寒地区槽式太阳能集热器与CO_2热泵复合采暖系统的优化研究

对拉林线车辆整备库的槽式太阳能集热器与CO_2热泵复合采暖系统,利用TRNSYS软件建立仿真平台,分析集热器面积、集热器聚光比、单位集热面积水箱容积与热泵设计容量等设计参数对复合采暖系统性能的影响,采用正交试验法,以综合评价指标CEI为目标优化设计参数,优化结果对高寒地区同类供暖工程参数的确定有参考意义。     

热氨除霜系统及其管路控制阀件的运行调节方法（2）

本文论述了热氨除霜的基本原理和控制内容,详细介绍了直接膨胀式,液体再循环式除霜管路系统和控制方法,分析不同除霜系统的特点,指出了选择合适的自动除霜控制阀件重要性.对氨制冷装置的设计、安装、节能运行、安全控制和管理有指导作用.     

基于变频压缩机的跨临界CO_2热泵热水器名义工况的试验研究

搭建基于变频压缩机的跨临界CO_2热泵热水器试验台。在系统制冷剂充注量为950 g,测试工况为名义工况的前提下,分析电子膨胀阀开度和压缩机运行频率对系统参数,包括压缩机吸气温度和压力,排气温度和压力,系统制热量和制热性能系数COP_h的影响。试验结果表明:随着电子膨胀阀开度的增大,压缩机吸气温度降低,吸气压力升高,而排气温度和排气压力趋势性走低,中间偶有起伏;制热量随着电子膨胀阀开度的增大逐渐降低,制热性能系数COP_h在电子膨胀阀一定开度范围内存在一个最优值;压缩机吸气温度受频率的影响较小,吸气压力则随着频率的增加而降低,排气温度和排气压力均随频率的增加而升高;制热量随着频率的升高而增大,制热系数COP_h最大值出现在低频率范围。     

一种新型分部除霜系统的试验研究

针对现有逆向除霜的不足,提出一种新型空调器除霜系统,其原理是在热气旁通除霜的基础上将室外换热器分成2个独立回路,利用电磁三通阀切换和单向阀导流,先后对2个回路除霜。对新型分部除霜方式与逆向除霜方式进行对比试验研究,结果表明,分部除霜方式除霜耗时少,除霜过程中室内换热器仍能提供部分热量,室内温度受除霜影响小,舒适性更好;系统排气压力波动幅度小于逆向除霜方式,可靠性高。新型分部除霜方式在单周期除霜洁净度上存在不足,而采用2种除霜方式相结合的"3+1模式"可以获得良好的除霜效果。     

跨临界CO_2热泵气体冷却器对系统性能及最优排气压力的影响

为了研究气体冷却器换热面积及其内部制冷剂质量流速对跨临界CO2热泵热水器系统性能及其最优排气压力的影响,本文建立了变换热面积和变质量流速的气体冷却器数学模型,通过理论计算得出,在一定范围内,当CO2质量流速不变时,增加气体冷却器的换热面积可以提高系统制热量及制热能效比;但由于压降的影响,增加气体冷却器内CO2质量流速而换热面积不变时,系统的性能系数会先上升后降低。同时,气体冷却器换热面积的增加会使系统的最优排气压力降低,气体冷却器内CO2质量流速的升高会使系统的最优排气压力升高,因此在跨临界CO2热泵设计中,确定气体冷却器换热面积及质量流速对系统获得较高的COP并维持最优排气压力有着重要意义。     

显热除霜方式与逆向除霜方式的对比试验研究

显热除霜是针对四通阀换向除霜方式的缺陷而提出的一种新型的除霜方式,它是利用压缩机排出的高温制冷剂的显热对蒸发器进行除霜.显热除霜方式与四通阀换向除霜方式的对比试验表明,采用显热除霜在保证正常除霜效果的同时,可以较大程度缩短除霜时间,避免四通阀换向除霜给制冷系统带来的冲击,消除"奔油"现象,除霜过程中系统供热水温度波动在5℃以内.     

做CO_2热泵的践行者——访昆明东启科技股份有限公司销售总监朱薏霏

正"早在5年前,公司尚未成立之时,我们便已经开始对CO2热泵技术进行研发。"昆明东启科技股份有限公司销售总监朱薏霏在接受采访过程中,用饱含自信的语气对其产品进行了评价:"从近几年采集到的客户产品应用的反馈数据来看,客户对产品的节能环保性表示肯定,我对东启科技CO2热泵的前景非常看好。"节能环保的CO2热泵热水机据悉,CO2热泵技术最早由挪威NTH大学提出,此后便一直受到关注。国外目前较为先