一种新型高温热泵混合工质的循环性能

对一种ODP(臭氧破坏势)为零的新型环保非共沸混合工质M1,在冷凝温度范围为80~110°C、循环温升为45°C的高温热泵工况下,进行了循环性能的理论和实验研究。理论循环性能分析表明,M1的综合性能优于传统工质CFC114;实验结果表明,M1系统的制热量Q和循环性能系数COP随工况温度的升高而提高。实验中,M1的最高平均冷凝温度达到102.3°C,相应热输出温度为103.0°C,冷凝压力和排气温度分别为1.951 MPa和119.0°C,都在安全应用的限制范围内。     

几种中高温热泵工质的理论循环性能

考虑到不同工质对不同温度区间的适应性,该文将冷凝温度60～140℃的中高温热泵工况进一步划分为60～80℃、80～110℃以及110～140℃3个温度区间,结合改进型的理论循环性能分析评价,分别为每个温度区间筛选出4、6和6种ODP为0,GWP较低的纯质和混合工质。其中,在冷凝温度高于80℃的温度区间内,将筛选出的12种工质与CFC11和CFC114进行了对比。结果表明,这12种工质在各自的温度区间内环境性能和综合循环性能均优于CFC11和CFC114。     

新型中高温热泵工质的理论研究

在70～90℃冷凝温度范围内,对19种环境友好、压力温度水平适宜的流体进行了中高温热泵理论循环计算对比分析,结果表明R124,R600a,R142b和R236ea等工质的性能较优.并从中筛选出6种混合工质N1-M6,通过计算比较其性能,再选出最优工质.     

动力循环中混合工质的应用研究

采用沸点不同的混合物，由于工质吸热蒸发是变温过程，使热源的放热过程与混合工质的吸热过程曲线更好的配合，最大限度地降低传热过程中的不可逆损失，同时热源的放热温度可以大大降低，根据混合工质的这一特点，设计了以氨-水混合物作为工质电冷联合生产的新型热力循环。该热力循环可以利用低温热源，如地热，低温太阳能，电厂废热等。对这一热力循环的经济性分析证明；该系统循环效率比单一工质效率高。     

循环工质的泄漏对于中高温热泵性能的影响

对于长期工作的空调热泵系统来说，工质泄漏问题是不可回避的，这一问题对于使用混合工质的中高温热泵系统就更加重要。作者在小型中高温热泵试验系统上进行了工质泄漏的试验研究，并得到了泄漏量和中高温热泵系统循环参数之间的一些规律，这些规律将有助于根据系统运行参数确定补充工质的时间和数量。     

回热器孔隙率对VM循环热泵性能的影响分析

孔隙率是表征回热器结构和效率的重要参数,影响整个系统的流动和传热特性。以热驱动斯特林循环的VM(Vuilleumier, VM)循环热泵为研究对象,建立了其内部回热器的模型,研究了在不同的热源温度、系统压力、转速、容积比和工质的情况下,孔隙率对整个热泵系统性能的影响。结果表明：随着孔隙率的增加,系统性能系数先增加后减小,在0.6左右达到最佳。在相同孔隙率的情况下,系统性能系数随着热源温度、系统平均压力、容积比、转速的增加而分别增大,并且增加的幅度是越来越小的。对于工质而言,氦气和氢气的性能较优,而氮气的性能较差。综合考虑安全等因素,宜选氦气作为工质。     

地源热泵用R22及替代工质热力性能研究

采用CSD方程，针对地源热泵的供暖和空调两种运行工况，对R22及替代工质的系统循环热力性能进行计算，分析和检验R22某些替代工质是否适应于地源热泵，并推荐合适工质。     

基于水蒸气工质新型压缩-吸收式热泵循环性能分析

针对常规热泵在工业余热利用领域应用温度范围受限的技术难题,该文对一种压缩-吸收式耦合热泵系统在大温升工况下制取约130 ℃热水或蒸汽开展研究。首先介绍耦合热泵循环的运行原理,构建耦合热泵的完整热力学模型,通过EES软件最优化函数计算发现吸收侧压力越低,循环性能系数（COP）越好,同时在溶液热交换器出口浓溶液温度高于结晶温度10 ℃及溶液放汽范围为5.0%~5.5%的约束条件下,以某工业余热回收工况为设计工况,其中余热热水进/出口温度为90/75 ℃,余热水流量为30 kg/s,高温热水进/出口温度为100/125 ℃,吸收与发生侧最优压力值分别为40和2.2 kPa,对应耦合热泵的COP为9.8。同理分析了不同余热热水出口温度及高温热水出口温度变化工况下系统的循环性能,验证了该循环在高制热温度下仍具有较好的性能系数。     

HFC245fa用于高温热泵系统的循环性能评价

以寻求冷凝温度为80～110℃的高温热泵工况范围内的适用工质为目的,对臭氧破坏势COP为零、温室效应势GWP较低的工质HFC245fa进行了循环性能理论和实验研究。结果表明,HFC245fa的理论循环性能优于传统工质CFC114;在实验工况范围内,HFC245fa系统的实际循环性能随运行工况温度的提高而提高。实验中,系统的热输出温度达到了102℃。     

二氧化碳/二甲醚混合工质热泵系统循环性能分析

在相同的工况条件下,对二氧化碳(R744)/二甲醚(RE170)混合工质与四种常见的热泵工质R22、R134a、R410A和R407C的亚临界循环性能进行了分析计算。结果发现,在R744/RE170质量配比为30/70下,系统的制热循环性能系数最大,其值为4.922,分别比R22、R134a、R410A和R407C系统提高了17.53%、30.52%、19.09%和16.52%;此时,系统的冷凝压力为2.276MPa仅高于R134a系统,压缩机压比为3.708,压缩机出口工质排气温度为92.6℃。     

太阳能、蓄热与地源热泵组合系统的应用与实验

在天津地区针对某建筑物设计建成太阳能、蓄热与地源热泵组合系统(SGCHPSS)的示范工程与数据采集系统.结合建筑特点与用途,设计太阳能热利用与蓄热利用,将夏季丰富的太阳能储存于地下土壤中,提高土壤冬季热源温度,以提高地源热泵效率,实现太阳能的转移利用.初步实验得到夏季蓄热时集热器进、出口温度,日蓄热时间,蓄热功率及系统耗功等.     

空气源热泵机组动态仿真数学模型

为研究大型活塞式空气源热泵机组启机过程和能量调节过程的动态特性,建立了空气源热泵机组动态仿真数学模型,模型中对换热器采用分区集中参数法,即移动边界法进行建模,将压缩机与膨胀阀考虑成小惯性的稳态环节处理,提出了完善可行的空气源热泵机组动态仿真流程。分析了活塞式压缩机的能量调节策略。利用所建模型对一个实际空气源热泵机组典型动态过程进行了计算机仿真,仿真结果与实测结果平均误差在10%以内,说明所建模型可以对实际运行的大型活塞式空气源热泵机组动态启机和能量调节过程进行准确仿真,仿真结果可用于机组运行调节参数的优化,指导机组的实际运行。     

相变贮热在热泵干燥机组中的应用研究

热泵干燥既能节约能量又可提高产品的质量,当干燥温度满足干燥要求后,热泵干燥机组往往通过排放掉一部分热量来维持干燥温度的稳定,这样降低了热泵干燥的能源利用效率,利用相变材料相变热效应,回收这部分能量,而且又在机组需要热量时将贮存的能量释放给干燥空气,实验结果证明了相变材料在热泵干燥机组中的应用具有明显的节能潜力。     

跨季节蓄热地源热泵地下蓄热特性的理论研究

研究了跨季节蓄热地源热泵系统(GCHPSS)土壤蓄热体温度场的变化规律,编写VB程序对地下埋管土壤蓄热进行了模拟计算.结果表明:当单U型竖直埋管蓄热时,土壤日蓄热量、热作用半径和平均蓄热率在初始阶段急剧变化,然后缓慢减小并最后趋于稳定,蓄热量也趋于平衡.当管群蓄热时,蓄热系统运行1个循环周期(1a)后,土壤的温度场基本上可以恢复平衡,恢复后较蓄热开始时升高0.5～1.0℃.通过对不同地区3种典型土壤的蓄热进行比较,得出粘土是一种性能良好的长期储能介质.同时,地下埋管土壤蓄热特性的实验研究为GCHPSS系统的推广应用提供设计依据.     

垂直埋管热湿传递线源模型的建立及其计算条件

现有的土壤传热模型忽略了水分迁移对传热的影响,根据质量与能量守恒原理,在原有的垂直埋管土壤源热泵一维线源模型上发展了传热传湿数学模型,并对模型中土壤的各参数进行了分析,为下一步的数值模拟计算以及进一步研究土壤含水率对传热影响奠定基础。     

相变储热预热式热泵热水器系统性能研究

对集储热、预热与放热于一体的相变储热预热式热泵热水器系统的工作性能进行了研究,并对储、放热过程中相变材料、制冷介质的温度变化及压缩机的功耗情况进行了分析,该储热式热泵热水器系统采用分段加热,利用储能材料对水的预热作用,减小水与系统工作介质之间的换热温差,降低压缩机的功率消耗,使系统COP提高,若储热阶段结合谷电的应用,系统节能效果将更加显著,该试验研究为此类热泵热水器的理论模拟及性能优化奠定了基础.     

不可逆吸收式热泵循环的基本优化关系及性能分析

在恒温热源内可逆四热源吸收式热泵循环的基础上，建立了线性(牛顿)传热定律下考虑泵热空间到环境热源的热漏、工质的内部耗散以及工质与外部热源间的热阻损失的不可逆吸收式热泵循环模型。导出了总换热面积一定的条件下循环的泵热率和泵热系数的基本优化关系、最大泵热率和相应的泵热系数、最大泵热系数和相应的泵热率、以及循环中最佳工质工作温度和最佳换热面积分配关系；并通过数值算例分析了循环参数对循环最优性能的影响规律。     

土壤蓄冷与耦合热泵集成系统中土壤蓄冷的模拟研究

结合土壤耦合热泵技术及冻土蓄冷技术的优点，提出一种全新的热泵空调系统形式一土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统。该系统将土壤耦合热泵系统(GCHP)的地下埋管换热器与蓄冷装置合二为一，在电力低谷期将冷量贮存到土壤中，以满足高峰电力期空调负荷的需要。在能量平衡的基础上建立了土壤蓄冷释冷过程的数学模型，并采用固相增量法模型对其进行了模拟计算，分析其应用的技术可行性，为土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统的应用提供理论支持。     

HEAT PUMP DRYER PART 2: RESULTS OF THE SIMULATION

Heat pump dryer characteristics of four configurations, two open and two closed systems, are presented. The results are based on the simulation models developed in Part 1. Emphasis is given to the effects of ambient conditions, recirculating air ratio and evaporator bypass air ratio on the system performance. The criteria for evaluating the system performance are the specific moisture extraction rate (SMER), the moisture extraction rate (MER) and the coefficient of performance (COP). It was found that the ambient conditions and dryer efficiency play an important role in the system behaviour. Optimum performance achieved for one ambient condition cannot be assumed optimum for the others. The recirculating air ratio substantially affects the system performance while the evaporator bypass air ratio shows insignificant effect. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

采集凝固热热泵技术凝固及换热性能的理论分析

介绍了一种新型的采集凝固热热泵技术,建立了凝固热采集装置中层流流动水在常壁温条件下的管内凝固问题的数学模型。采用准稳态近似方法进行了凝固特性的分析,使用当量平均表面换热系数和潜热显热比两个参数讨论了冰层对换热性能的影响。计算结果与所得结论对凝固热采集装置的设计和热泵系统性能的改善有一定指导作用。