带经济器的热泵性能特征研究

在环境干球温度为-15℃、相对湿度为60％、进水温度为47.5℃的情况下,对带经济器的热泵系统进行了实验研究,结果表明:系统中存在最佳辅电子膨胀阀开度,使整机性能最佳,并分析了形成该最佳喷气工况的原因,归纳了该最佳喷气工况的两个主要特征:吸排气温度最低;辅膨胀阀后与喷入口温差最小.     

R32一次加热式热泵热水器补气与变工况特性研究

针对R32一次加热式双级压缩热泵热水器进行补气和变工况特性试验研究,结果表明:20℃名义工况和7℃低温工况下,进水温度分别低于31℃和18℃时,开补气模式COP低于关补气模式;20℃名义工况进水温度39℃时,开补气模式COP比关补气模式高1.5%;7℃低温工况进水温度39℃时,开补气模式COP比关补气模式高3.9%;-20℃超低温工况下,开补气模式COP比关补气模式高3.3%～16.3%,排气温度低15～17℃。     

变流量制冷系统中频率与电子膨胀阀开度的协同控制研究

针对变流量(VRF)制冷系统控制中的滞后或超调现象,本文以变频滚动转子式制冷系统为研究对象,分别通过改变压缩机频率与电子膨胀阀开度,建立了两者单独控制下的曲线拟合模型,并对不同工况下两者的同步控制方法进行了实验研究。结果表明:过热度随膨胀电子膨胀阀开度的增大而减小,在电子膨胀阀开度为28%～32%与频率为44.5～46.5 Hz时,过热度控制难度上升,通过调节冷冻水温度可改善这一状况;在一定的工况下,通过控制质量流量,可以得到频率与电子膨胀阀开度的关系式,实现电子膨胀阀开度与压缩机频率的同步控制,使系统迅速达到稳定状态。     

使用电子膨胀阀的热泵热水器动态性能数值模拟与实验研究

在不同的环境工况下对使用电子膨胀阀的热泵热水器系统动态性能进行了实验研究,测量了电子膨胀阀不同开度条件下热泵热水器的动态制热量、性能系数等参数,分析了电子膨胀阀开度对热泵热水器性能的影响.同时,对热泵热水器系统动态性能进行了数值模拟,并将模拟结果与实验结果进行了比较.结果表明:在电子膨胀阀某一开度下,系统性能系数存在一个最大值;对于电子膨胀阀不同开度,在加热初始阶段,电子膨胀阀开度较大时系统COP和制热量较高,而在加热后期则恰恰相反.通过在不同加热时段使用电子膨胀阀不同开度实验发现,系统性能得到显著提高,最大可提高7.6％.热泵系统性能数值模拟与实验结果的变化趋势一致,说明数学模型和计算方法是可行的.     

充注量对空气源热泵热水器性能的影响

本文通过实验比较了热泵热水器在不同制冷剂充注量下的制热性能和电子膨胀阀的调节特性,定量研究了电子膨胀阀调节方式对制热性能的影响。结果表明:阀开度16%和定过热度10℃工况下的最佳充注量均为1.1 kg,相应的最佳整体制热性能COP_a分别为3.05和3.68;过大的充注量降低了制热性能和电子膨胀阀的调节范围;与阀开度调节相比,过热度调节可避免吸气带液的发生;在最佳充注量下,对比阀开度和过热度两种电子膨胀阀调节方式得出,后者制热性能更优。     

带经济器的热泵热水机电子膨胀阀运行规律的研究

在环境干球温度为-15℃~20℃,进水温度33~55℃的工况下,对带经济器的热泵系统进行了实验,发现最佳组合开度中主阀开度随着进水温度的上升而下降,随着环境温度的上升而上升;而辅阀开度则相反。该规律可做为产品优化设计的方法指南。     

CO_2车用热泵空调系统技术研发及性能提升

本文研发了一套CO_2跨临界车用热泵空调系统,该系统采用CO_2车用电动压缩机、微通道换热器、电子膨胀阀等关键部件,克服了CO_2车用热泵空调系统高压和高排气温度的技术挑战。实验研究了系统充注量对CO_2车用热泵空调系统性能、循环特征及膨胀阀开度的影响。提出在热泵模式下将室内换热器串联来提高高压侧的换热能力,并实验验证了该方法对车用热泵空调系统性能的提升作用。结果表明:相比于单一气冷器,采用串联气冷器的车用热泵空调系统的制热量和COP_h分别提升了17%～31%和20%～33%;该系统在-20℃全新风环境下,出风温度可达40.4℃,COP_h为1.8。因此该系统能够满足电动汽车在低温环境下的乘客舒适性和整车负荷需求,且在制热能效方面优势显著。     

取液方式对带经济器的螺杆式空气源热泵机组性能的影响

针对取液方式对带经济器的螺杆式空气源热泵机组的影响进行理论分析和试验研究,并在不同应用环境下完成机组运行范围试验验证。结果表明:在名义制冷和名义制热工况下,上游取液方式的机组性能均略高于下游取液方式,补气量分别高8%和12%;经济器的应用可以增大系统的输出能力,但在高温制冷工况和低温制热工况下,需要对经济器侧电子膨胀阀的控制逻辑进行试验验证,以保证系统可靠运行。     

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。     

电动汽车热泵空调与节流管的匹配研究

使用电子膨胀阀(EXV)试验确定热泵空调制冷和制热的最优开度,在此基础上,采用CFD的方法对节流管和电子膨胀阀进行仿真分析,确定节流管的选型。进一步进行台架试验,与电子膨胀阀做对比分析,最后在实车上进行夏季制冷和冬季采暖试验。试验表明,通过CFD仿真分析,可以对热泵节流管进行选型,车辆可以满足夏季制冷需求和冬季-8℃以上的采暖需求。     

补气增焓系统中补气量控制方式的应用分析

补气增焓系统在低温热泵领域得到越来越广泛的应用,在补气增焓技术的实际应用中,如何控制补气量是系统高效运行的关键。本文结合市场上产品应用现状,对使用电子膨胀阀同时控制排气温度和补气过热度、热力膨胀阀控制排气过热度及电磁阀控制排气温度这3种常用的补气量控制方式的优缺点及使用成本进行对比分析,并进一步通过试验定量地研究其应用效果。结果表明:以补气过热度为控制目标的系统制冷能力最高,高于其他方式10%以上。     

电子膨胀阀开度对SAHP系统稳定性的影响

压缩机频率不变,不同的电子膨胀阀开度下,对太阳能热泵系统的动态性能进行了实验和分析。根据实验结果分析发现,在电子膨胀阀开度一定时,随着太阳辐照度的升高,压缩机功率出现振动,当电子膨胀阀开度最大时,系统振动更加明显。由此提出了太阳能热泵系统稳定性原理。同时指出优化太阳能热泵系统的关键问题是找到系统集热／蒸发器的MSS线（Q—Tsh关系曲线）。     

两种自然冷源过冷对热泵制热性能影响的对比

利用自然冷源过冷能够改善热泵的低温制热性能。本文提出主路过冷和辅助回路过冷两种利用自然冷源过冷的循环原理,对其进行理论分析,并搭建了实验台。针对R32为工质的蒸气压缩式热泵进行实验,研究热泵在主路过冷、辅助回路过冷及单级运行模式下,排气温度、制热量、制热COP等参数的变化规律。结果表明:在冷凝温度为40℃,蒸发温度为-20～5℃,吸气过热度为5℃的条件下,当过冷体积流量增加0.02 m~3/h时,主路过冷系统与辅助回路过冷系统的排气温度分别降低6.8℃和8.2℃;制热量分别降低6.4%和10%;制热COP分别降低2.5%和5%。     

电子膨胀阀初始开度的影响因素及拟合计算研究

本文采用控制变量的方法研究电子膨胀阀最优初始开度的相关影响因素;基于多组变量(室内环境温度、室外环境温度、压缩机运行频率)组合测试结果,确认最优初始开度与各参数之间存在相关拟合公式;最后通过分析多组温度组合工况下制冷系统的稳定时间和压底过热度,证明了多参数拟合初始开度的电子膨胀阀控制策略合理可靠。     

电子膨胀阀在低温装置上降温特性的试验研究

为了研究电子膨胀阀在低温条件下的应用特性,研制了低温试验台,并在试验台上并联安装了电子膨胀阀和热力膨胀阀,对两种膨胀阀在相近工况下进行降温特性的对比性试验。根据实验结果进行分析研究,可以看出电子膨胀阀在低温条件下的控温曲线是非常平稳的,并可调节电子膨胀阀的不同开度,达到不同的降温速率及终温。另外通过改变电子膨胀阀开度,研究了在变开度情况下,对制冷系统循环参数的影响。     

螺杆式压缩机用经济器的控制方式及其试验验证

提出一种螺杆式压缩机用经济器的控制方式,通过引入中间压力、压缩机负荷、排气压力和电流等参数,使经济器能够高效运行在压缩机许可的运行范围内;并使用排气压力和电流参与控制经济器电子膨胀阀的开度,避免在某些恶劣工况下电子膨胀阀的频繁启停,提高其应用的可靠性。     

R134a空气源热泵热水器实验研究与性能分析

对一台工质为R134a的空气源热泵热水器样机进行了实验测试,研究了在环境温度为20/15℃工况下,最佳充灌量(1500 g)的70%,85%,100%和115%下的系统特性,并在最佳充灌量下研究了膨胀阀开度分别为30%,45%,60%时的系统性能。结果表明系统性能随充灌量增加呈先增大后减小趋势。膨胀阀开度对系统逐时COP影响较大,在水箱温度超过32℃时,增大膨胀阀的开度可以提高系统的COP。此外,基于实验研究,论文对系统损失进行了分析。结论表明系统主要的损失分布在压缩机和冷凝器。系统效率随着水箱温度的升高而不断减小,在开度为30%和60%下,系统效率分别下降约8%和10%左右。     

基于中间补气压缩机的地暖系统制热性能实验研究

本文将中间补气涡旋式压缩机应用于地暖制热系统,以解决地暖制热系统在低温环境下制热性能不佳、机组运行不稳定等问题,并建立补气地暖样机实验系统,研究了在不同运行工况下中间补气地暖系统的压缩机排气温度、制热量、功耗及制热COP等参数,分析了中间补气地暖系统制热性能与常规热泵制热性能之间的关系。实验结果表明:当环境温度处于-20~7℃之间时,带中间补气系统的地暖机组的制热量相比于普通热泵平均提升约26.2%,制热COP平均提升约为8.7%,功耗仅平均增加约16%;当室外环境温度为-20℃时,压缩机排气温度降低了12℃。可见采用中间补气技术的地暖系统在低能耗的条件下更能满足低环境温度的需求。     

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。     

并联式汽车空调系统的试验研究

为分析压缩机转速、电子膨胀阀开度及车内设定温度变动对双蒸发器并联式汽车空调系统性能的影响,制作试验样机,并利用标准焓差试验台对系统进行测试。结果表明:压缩机频率改变对制冷量的影响幅度可达26.8%;当车内设定值低于28℃时,平均每降低2℃设定值,制冷能力下降6.0%,能效比降低4.9%;在电子膨胀阀对过热度的调节在1~10 K范围内时,系统制冷量和能效比的变化幅度不明显。