带膨胀机的CO2空调系统循环的研究

设计并比较了3种具有可行性的CO2跨临界循环.计算结果表明,当膨胀机效率大于19%时带膨胀机的两级压缩循环较双级节流循环的要好,膨胀机效率大于45%时,带膨胀机的单级压缩循环COP比双级节流循环要高.另外,通过引入当量温度分析法,将带膨胀的CO2跨临界循环与R134a循环进行了对比.结论是CO2双级带膨胀机循环的稳定性好,当量冷凝温度较大时单级带膨胀机循环性能高于R134a循环,当量冷凝温度较低时,R134a循环性能与双级带膨胀机循环不相上下.     

CO2跨临界双级压缩循环中膨胀机的优化配置性能分析

用热力学第一定律和第二定律,对三种双级压缩带膨胀机的CO2跨临界循环进行热力学分析,并分别从系统的性能系数、效率、中间压力以及排气温度等方面进行了比较.结果表明,DCOP循环的性能系数和效率最高;DCDL循环的最低;DCDH循环的性能非常接近DCOP循环,可以近似实现在最佳条件下运行.在CO2跨临界双级压缩循环中,膨胀机与系统的优化配置是提高系统效率的关键.     

CO2跨临界双级压缩循环中膨胀机的优化配置性能分析

用热力学第一定律和第二定律，对三种双级压缩带膨胀机的CO2跨临界循环进行热力学分析，并分别从系统的性能系数、效率、中间压力以及排气温度等方面进行了比较。结果表明，DCOP循环的性能系数和效率最高；DCDL的最低；DCDH循环的性能非常接近DCOP循环，可以近似实现在最佳条件下运行。在CO2跨临界双级压缩循环中，膨胀机与系统的优化配置是提高系统效率的关键。     

CO2跨临界循环与传统制冷循环的性能比较

为了对比CO_2与常规工质在单级压缩制冷循环中的性能,运用当量温度法理论对两者进行了分析。分别比较了当量蒸发温度为0℃或当量冷凝温度为40℃时,CO_2与常规工质在单级压缩制冷循环中的COP和制冷量、制热量随当量冷凝温度和当量蒸发温度的变化情况;计算了不同吸气过热度下回热循环与基本循环的制冷系数的比值。结果显示,基本的单级CO_2跨临界循环的性能和制冷量、制热量低于常规制冷循环;在添加回热器后,CO_2跨临界循环系统的性能得到了很大的提高。     

CO_2跨临界双级压缩带低压膨胀机制冷循环性能分析

通过建立模型分析比较了CO2跨临界双级压缩带节流阀与带低压膨胀机制冷循环的性能.结果表明:双级压缩CO2跨临界带节流阀与带低压膨胀机制冷循环的最佳中间压力并不是高低压的几何平均值;在一定的气体冷却器出口温度下,双级压缩CO2跨临界带低压膨胀机制冷循环有一个最佳高压侧排气压力,与带节流阀循环相比,其最大COP可提高20%,但当高压侧压力低于最佳值时,低压膨胀机对系统COP的影响随着高压侧压力的减小而逐渐变得不明显;在双级压缩CO2跨临界带低压膨胀机制冷系统优化设计中,中间冷却应采用完全冷却型式.     

一种新型商用CO_2跨临界循环压缩机开发与研究

介绍了一种新型商用跨临界CO2循环压缩机,并对此压缩机的关键部件,如壳体和连杆的设计及其应力分布进行分析,同时对压缩机内的油路进行设计,保证压缩机内油压平衡.在自行设计的跨临界CO2压缩机性能测试试验台对跨临界CO2压缩机及其热泵系统进行了系列实验研究,根据实验数据拟合出压缩机的等熵效率和容积效率公式.研究结果表明,在吸气压力为4.0 MPa,气冷器排气温度为25℃工况时,压缩机制热量在58～65 kW之间,制冷量在49～52 kW之间.跨临界CO2热泵系统在按照"一次加热"方式进行实验时,名义工况下出水温度分别为55℃和85℃时,热泵系统制热系数COPh分别为3.46和2.82.系统性能系数随着气体冷却器出水温度的升高而降低,但却随着蒸发器进水温度的升高而升高.冷却水进水温度越高,热泵系统效率越低,因此热泵热水器系统更适于"一次加热"供水系统.     

CO2跨临界循环热力学对比分析

对带回热器和带膨胀机的CO2跨临界循环过程应用热力学进行了对比分析。结果表明，带回热器的CO2跨临界循环过程虽然也能够在一定程度上提高系统效率，但只要膨胀机的效率达到一定值，带膨胀机循环的系统性能将优于带回热器循环的系统性能。     

太阳能水蒸气引射冷却的CO2低温制冷循环

为需要较低温度的用冷空间提供冷源,设计由太阳能集热循环,水蒸气喷射制冷循环,CO2低温制冷循环组成的太阳能辅助热源水蒸气喷射引射冷却的CO2低温制冷的组合循环,通过热力计算得出随着蒸发温度的升高,太阳能辐射强度的增大,集热器面积的增大,组合循环的性能提高。蒸发温度每升高1℃,组合循环的性能系数增大4.3%,太阳能辐射强度每增加1W/m2,组合循环的性能系数增大2.8%,太阳能集热器面积每增加1m2,组合循环的性能系数增大约6%。发生器内水蒸气温度对组合循环的性能影响不大,太阳能辐射强度、集热器面积以及喷射器引射率对组合循环的影响较大。组合循环节省运行费用,节约能源,有很好的发展前景。     

二氧化碳热泵干燥系统的研究

从CO2跨临界循环的热力学特性分析入手,给出CO2热泵干燥系统的两种形式,并对系统进行评价和分析。结果表明,CO2跨临界循环能够实现与干燥介质(空气)良好的温度匹配,热泵循环的COP达5.1~5.7,系统的单位除湿率SMER达2.86~3.20kg/(kW.h)。CO2热泵干燥系统的火用损失主要发生在压缩、除湿、空气加热和节流的过程中,减少干燥过程中的火用损失,应主要从这几方面进行优化。     

R290/CO2复叠式循环中使用R22压缩机的分析研究

针对R290、R22的物性特征，对R290／CO2复叠式制冷循环的高温R290循环，使用R22压缩机的可行性进行分析研究。得出在一定的冷凝温度、蒸发温度和冷凝蒸发器传热温差下，R290的压力比和排气温度均低于使用R22工质；虽然功率消耗稍高于使用R22压缩机，但由于R290的粘性较R22的粘性低，吸、排气流动阻力小，功率消耗降低。在R290／CO2复叠式循环的R290循环中使用R22压缩机，可以节省设备的造价。     

R290/CO2制冷循环的能效分析与节能探讨

通过对R290／CO2复叠式制冷循环能效的理论分析，得出在一定的蒸发温度和冷凝蒸发器传热温差下，循环的总能量损失随低温循环冷凝温度变化并存在最小值，能效随低温循环冷凝温度变化并存在最大值。为提高循环的效率，应减少各个环节的能量损失，而R290高温循环压缩机所占的能量损失比例最大，因此减少R290压缩机的能量损失，节能效果更为显著。     

高冷凝温度下两级喷射式制冷系统研究

提出了一种利用汽车尾气所含的高温余热作为驱动热源的喷射式制冷系统,并搭建了试验台进行试验。为适应实际工况中较高的冷凝温度,两级串联喷射器被应用在本系统中。为了能有效使用如汽车尾气中的高温余热,本系统选用水作为制冷工质。喷射系统在发生温度150℃,冷凝温度54℃,蒸发温度13℃的工作情况下进行设计。并在设计的基础上在不同工况下运行。试验比较了发生温度在130¹50℃区间变化,蒸发温度由13150℃区间变化,蒸发温度由13³0℃变化时COP的变化情况。试验结果可初步表明两级喷射式制冷系统可以在高冷凝温度条件下进行工作,但效率并不理想,喷射式系统在余热充足的特定场合中的使用有一定的前景。     

跨临界CO2循环中过冷强化技术的发展综述

近年来,由于良好的环境效益和高温出水能力,跨临界CO2循环在制冷热泵领域得到了广泛应用.但较高的回水温度会限制系统的整体性能,因此有必要进行技术改善,提升跨临界CO2循环系统性能.其中,在气体冷却器出口对工质进行过冷就是一种良好的办法.过冷的形式包含多种,如添加回热器、经济器、闪蒸罐及双系统过冷等,其中双系统又分成热电...     

压缩空气储能系统的工作特性研究

基于典型压缩空气储能系统工作原理,运用热力学理论建立了压缩过程、储气系统和膨胀发电过程的理论分析模型。采用储能效率和储能密度作为评价指标,揭示了压缩空气储能系统在等温、绝热和多级多变工作过程下的工作特性,分析比较了恒压和恒容储气方式对有效能、储气罐容积等系统性能的影响规律。结果表明增大储气压力以及采用多级压缩和多级膨胀过程可提高储能系统的效率和储能密度。采用恒压式储气罐可减小储气容积。分析模型和研究结果可为设计高效的压缩空气储能系统循环形式提供基础。     

热泵干衣机用线性压缩机的设计优化与性能分析

针对热泵干衣机的应用特点,介绍了热泵干衣机用线性压缩机的设计过程与优化方法,并进行了系统性能分析。设计的线性压缩机样机作为热泵干衣机可以实现70%以上的压缩效率, 压缩效率受工况条件影响较小,随冷凝温度的降低略有下降,而随蒸发温度的降低略有增加。但热泵循环制热能效COP受工况条件影响较大,冷凝温度越低或者蒸发温度越低,制热COP越高。在冷凝温度63 ℃,过冷度0 ℃,蒸发温度7 ℃,过热度3 ℃的工况下,制热COP可以达3.0以上。     

采用螺杆膨胀机的ORC系统特性试验研究

有机工质朗肯循环（Organic Rankine cycle,ORC）能回收工业余热产生高压蒸气,并由膨胀机输出机械功,是一种具有广泛应用前景的节能技术。工质泵和膨胀机作为ORC循环运行的两大核心机械,实现不同热源流量或温度条件下,工质泵频率和膨胀机转速的匹配,可有效提高ORC循环效率。基于ORC循环的热力学分析,选用R245fa作为循环工质,采用适用性广、可靠性高的螺杆膨胀机,设计并搭建了ORC系统试验台,根据试验结果,重点研究螺杆膨胀机转速、工质泵频率及蒸发器出口过热度对系统性能的影响。结果表明：膨胀机转速的增加会使得系统中工质的循环流量上升,但对蒸发压力的影响较小;存在与工质泵频率相匹配的最佳膨胀机转速,使得系统的循环热效率达到最大;工质泵频率增加时,工质的循环流量和蒸发温度也随之增大,蒸发器换热量、膨胀机输出功率及系统循环热效率都有所上升;蒸发器出口过热度的变化基本不会影响系统热效率。     

SiH2CL2-NH3-N2体系LPCVD Si3N4薄膜因素分析

以二氯甲硅烷和氨气分别作为低压化学气相淀积(LPCVD)氮化硅(Si3N4)薄膜的硅源和氨源,以高纯氮气为载气,在热壁型管式反应炉中反应生成Si3N4薄膜.考察了工作压力、反应温度、气体原料组成等因素对Si3N4薄膜淀积速率的影响.结果表明Si3N4薄膜的生长速率随着工作压力的增大单调增大,随着原料气中氨气和二氯甲硅烷的流量之比的增大单调减小.随着反应温度的升高,淀积速率逐渐增加,在840 ℃附近达到最大,随后迅速降低.在适当的工艺条件下,制备的Si3N4薄膜均匀、平整.较低的薄膜淀积速率有助于提高薄膜的均匀性,降低薄膜的表面粗糙度.     

压缩机容量比固定的双级压缩热泵系统变工况性能分析

针对压缩机容量比固定的双级压缩系统,基于能量平衡法和分析法对2种级间喷射冷却的双级压缩循环的制热性能及效率进行了对比分析。结果显示:级间喷射过程改善了高压级压缩机的运行工况,减小了冷凝和节流过程的损失,并使喷射循环的制热量、制热COP和效率高于无喷射循环,但其性能的改善随蒸发温度升高和冷凝温度降低而逐渐减小。同时,喷射循环在变工况运行过程中存在压比最小运行工况,在压缩机容量比为2.81,冷凝温度为40℃时,系统最小运行压力比为3.67。     

允差范围内变化的房间空调器测试结果算法修正

提出一种求解干湿球温度在国家标准允差范围内变化的制冷量和能效比实测结果向名义工况值回归逼近的修正算法,并以制冷工况下的室内侧干湿球温度允差范围变化的房间空调器制冷量和能效比测试结果为实例进行算法修正。该算法基于制冷量和能效比实测结果,采用多元高次方程逼近求解两者的回归方程,并用贝塞尔公式验证其收敛性。运用层次分析法(Analytic hierarchy process,AHP)量化分析干湿球温度对制冷量和能效比的影响程度,进而得出在干湿球温度允差范围内制冷量和能效比的修正算法。该修正算法可对任意工况下制冷量和能效比的实测值进行修正,并以此为基础对房间空调器能效等级进行评判。修正算法能更加准确地评判房间空调器能效等级,可对现行房间空调器性能测试方法进行完善。