带中间补气的滚动转子式压缩系统制热性能的实验研究

将带中间补气的单缸滚动转子式压缩机应用于空气源热泵系统,以解决低温工况下出现的制热量不足、能效偏低等问题。利用焓差室测试比较带中间补气的单缸滚动转子式压缩系统(单缸系统)与双缸滚动转子式压缩系统(双缸系统)、单级压缩系统在不同制热工况下的系统性能。实验结果表明:在室外温度高于-15℃时,单缸系统与单级压缩系统相比,其制热量增加幅度均大于12%,并随着室外温度的降低增加幅度逐渐增大;单缸系统的制热量与COP均大于双缸系统,其提升幅度的平均值分别为2.29%、1.94%;在室外温度低于-15℃时,单级压缩系统因排气温度过高无法正常工作,双缸系统的制热量与COP均大于单缸系统,其提升幅度的平均值分别为4.5%、9.42%;验证了单缸系统更适用于室外温度高于-15℃的工况,双缸系统更适用于室外温度低于-15℃的工况。     

中间补气的滚动转子式压缩系统的试验研究

将带中间补气的滚动转子式压缩机应用于空气源热泵系统,不仅可解决常规系统制热工况下制热量不足的问题,而且可改善制冷工况系统性能,进一步提升系统APF值。首先介绍中间补气的滚动转子式压缩系统(中间补气系统)的工作原理,然后利用标准焓差室测试中间补气系统与单级压缩系统在不同制热工况、APF基本工况下的系统性能。试验结果表明:中间补气系统可在室外温度低于-15℃时正常安全运行,在室外温度高于-15℃时,制热量相对于单级压缩系统有较大的提高,其提高幅度均大于12%;在额定制冷和中间制冷工况下,中间补气系统开启补气时,相对于不开启补气时,其EER值分别提高8.05%和13.67%,相对于单级压缩系统,其运行频率稍有降低,EER值分别提高2.05%和0.6%;在额定制热和额定低温制热工况下,中间补气系统相对于单级压缩系统制热量与功率均有较大提高,而系统COP相差不大;在中间制热工况下,中间补气系统相对于单级压缩系统,其COP可提高7.88%中间补气系统的APF值为3.85,相对于单级压缩系统的3.68,提高幅度达4.62%。     

采用涡旋压缩机的电动汽车空调准双级压缩热泵性能实验研究

为了解决电动汽车空调系统冬季采暖问题和抑制冬季恶劣工况下压缩机排气温度过高状况,本文采用补气增焓技术,设计了电动汽车准双级压缩热泵空调系统,构建了电动汽车空调准双级涡旋式压缩机性能测试实验台。采用5种不同室外环境温度工况,分别测试了单级和准双级涡旋式压缩机。结果表明:压缩机的排气温度随环境温度的降低而升高。5种工况下,单级涡旋压缩机的排气温度均高于准双级涡旋压缩机的排气温度,尤其在环境温度为-7℃时,准双级涡旋压缩机的排气温度降低了10℃。与单级涡旋压缩机相比,在低温工况下,准双级涡旋压缩机的排气质量流量提高了12.9%~17.4%,系统制热量提高了7.3%~8.3%,制热性能系数COPh提高了7.6%~8.2%。     

冷凝器面积对空气源热泵制热性能的影响研究

目的 研究低温条件下空气源热泵的烘干性能。方法 论文主要采用焓差法研究在换热面积和室外温度(温度为7、−12、−20 ℃,相对湿度为65%)不同时,空气源热泵的制热量、输入功率、能效等性能。结果 在7 ℃环境中,增加室内侧换热器面积,热泵的制热量提高了19%,系统能效提升了14%,但输入功率增加了5%;在−12~−20 ℃环境中,增加室内侧换热器面积,热泵的制热量提升了5%,系统能效提升明显,最大可提升27%,输入功率最大降低为17%。结论 增加室内侧换热器面积,系统焓差降低,但是能提高系统在低温下的循环风量,制热性能更加优异。     

基于喷气增焓技术的轻型商用变频空气源热泵的研究

针对寒冷区域的供热需求,结合喷气增焓技术,研发一款在低环境温度下高制热能力输出的轻型商用变频空气源热泵。测试该系统在低环境温度工况下的性能,并与传统制热循环进行比较。测试结果表明,制热时喷气增焓系统存在最佳中间压力并实现制热时最大能力输出;在室外环境温度为-25~7℃时,喷气增焓系统比原系统在制热能力上均有较大的提高,有效拓展了系统的低温运行范围;在室外干/湿球温度-15℃/-16℃条件下,喷气增焓系统制热能力可达到系统额定制热能力的100%,在压缩机运行频率为100 Hz时,喷气增焓系统的COP可达到2.07,较对应工况下无补气系统COP提升10.5%;在室外环境温度为-20℃且压缩机运行频率为100 Hz时,喷气增焓系统COP较原系统提升6.2%;喷气增焓系统排气温度比原系统低,系统低频运行时排气温度差值较大。     

带闪蒸器补气的R134a准二级压缩制冷/热泵系统实验研究

为增加空气源热泵运行的稳定性及提高其性能系数,本文提出了以R134a为工质的涡旋压缩机闪蒸器补气制冷/热泵系统。搭建了实验台对压缩机排气温度、功耗、制冷量、制热量及制冷、制热性能系数进行研究。结果表明:当冷凝温度为45℃,蒸发温度为-20~0℃时,与采用相同工质的单级系统相比,补气系统的排气温度降低了6.2℃,功耗增加1.4%~2.8%,制冷量和制冷COPc分别提高19.8%和17.6%,制热量和制热COPh分别提高15.3%和13.2%。     

两种低环境温度空气源热泵机组的对比试验研究

补气增焓与喷液冷却是低环境温度空气源热泵机组采用的2种主要的技术方案。本文分别采用这2种方案设计R410A低环境温度空气源热泵机组,并对二者的性能进行对比试验研究。结果表明:在制热名义工况下,2种机型的COP均在2.3以上,补气增焓型机组COP高于喷液冷却型机组约6%。变工况制热条件下,当环境温度高于7℃时,喷液冷却型机组制热量高于补气增焓型机组,在环境温度为21℃时,前者高出后者约8%;当环境温度在-10～7℃范围内时,二者制热量差异不明显;当环境温度低于-10℃时,补气增焓型机组制热量高于喷液冷却型机组。环境温度在-25～21℃范围内时,补气增焓型机组制热COP均高于喷液冷却型机组。     

供水温度对低温空气源热泵制热性能的影响

本文通过设置环境温度分别为-12℃、-6℃,初始水温为20℃,开启热泵进行加热,研究了不同供水温度对空气源热泵的制热量、系统功耗、能效、排气温度、压缩比等的影响。结果表明:在相同初始水温下,随着加热的进行,压缩机的制热量先增加后降低,供水温度为40℃时的制热量最大;当环境温度为-12℃,供水温度从25℃增至55℃时,系统功耗从11 905 W增至24 417 W,增加了105%,系统能效从4. 03降至2. 11,下降了47. 6%。     

滑板补气滚动转子式压缩机性能试验研究

针对采用常规滚动转子式压缩机的空气源热泵系统冬季制热量不足,在极限制冷、制热工况下制热与制冷性能较差的问题,研发带有滑板补气结构的滚动转子式压缩机并对其进行测试。结果表明:与相同气缸容积的单级压缩机相比,在蒸发温度为-10℃,冷凝温度为45℃和过冷度为5℃的条件下,滑板补气滚动转子式压缩机的制热量提升12.4%,制热COP提升2%,制冷量提升13%,制冷EER提升1.3%。     

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。     

冷库用准双级压缩制冷系统性能分析

为降低冷库用制冷系统压缩机排气温度、提高系统制冷效率,分析不同环境温度下低压补气技术对制冷系统性能的影响。结果表明：当库外温度为32℃时,库内温度由-5℃升至5℃,与不补气系统相比,低压补气系统的排气温度最高降低20.4℃,制冷量和COP分别最高提升18.5%和6.3%,压缩机功率降低0.85%～3.53%。当库内温度为0℃时,库外温度由28℃升至43℃,与不补气系统相比,低压补气系统的排气温度最高降低27℃,制冷量和COP分别最高提升11.86%和8.30%;库外温度为43℃时,低压补气系统排气温度低于70℃,运行稳定。     

喷气增焓空气源热泵补气量对系统性能的影响

空气源热泵在较低的环境温度下会产生压比大、排气温度高、循环性能差等现象,喷气增焓EVI(enhanced vapor injection)技术可以改善空气源热泵在低温下的运行特性。本文首先建立了EVI空气源热泵的数值仿真模型,并搭建了实验台对仿真实验数据进行验证并在此模型的基础上对带EVI的空气源热泵系统的补气运行特性进行了数值模拟。结果表明:带EVI的空气源热泵系统存在最佳相对补气量,可使系统运行最优,当环境温度低于-6℃时,最佳补气量为8%～10%;当环境温度为-6～0℃时,最佳补气量为5%～8%;当环境温度高于0℃时,最佳补气量为4%～5%。在最佳补气量下,各个工况的相对补气压力在0.7～0.9之间。在最佳补气参数条件下,系统制热量最高提升33%,能效最高提升31%。     

R417A热泵热水器性能及螺旋套管冷凝器换热研究

本文以R417A为工质,在冷凝器不同进水温度、不同进水体积流量时,测试了空气源热泵热水器的运行性能及螺旋套管冷凝器的换热特性,为制冷空调及热泵系统的工质替代提供参考。实验工况为:冷凝器入口水温20～55℃,冷凝器进水体积流量为0.6～1.0 m~3/h,环境温度分别为15、29℃。结果表明:冷凝器进水体积流量一定时,随入口水温的升高,冷凝器总换热量、总传热系数减小,压缩机排气压力、输入功率增大,热泵热水器制热量、制热性能系数COP下降。冷凝器入口水温一定时,随进水体积流量的增加,冷凝器总换热量、总传热系数增大,压缩机排气压力、输入功率减小,热泵热水器制热量、COP增大。实验工况范围内,与环境温度为15℃相比,环境温度为29℃时的冷凝器总换热量、总传热系数、排气压力、吸气压力、输入功率、制热量、COP均较高。     

以R32为工质的准二级压缩热泵系统实验研究

为研究以R32为工质的准二级压缩热泵系统的循环性能,搭建了以R32为工质的热泵实验系统并进行相关研究.研究结果表明,在冷凝温度40℃,蒸发温度在-10～-5℃时,用R32的准二级压缩热泵系统与采用相同工质的单级系统相比,排气温度降低10～20℃,并能控制在130℃以内,保证了机组的安全运行;制热量提高了12％,制热COPh随中间补气压力的不同而高于或低于单级压缩系统,相对补气压力的适宜值范围为0.9～1.1.     

空气源热泵系统低温制热量改善途径实验分析

在室外宽范围温度环境运行情况下,通过对3HP空气源热泵机组采用变节流、增大换热器面积、压缩机补气增焓等三种手段进行低温制热量提升的详细的实验研究,指出三种不同的途径在改善空气源热泵系统低温制热量中的效果.实验结果表明,若把三种途径有机结合应用到空气源热泵系统中,可使一般的空调系统低温制热量有5%~15%的提升效果.     

低压补气型空气源热泵（冷水）机组制热性能试验研究

为了研究低压补气型空气源热泵(冷水)机组的制热性能,搭建以R410A为制冷剂的空气源热泵(冷水)机组试验台。试验结果表明:相对于不补气模式,在低压补气模式下,当室外温度在7～-15℃范围时,机组制热量提升12.6%～33.0%,COP提升3.4%～15.1%,并且能够有效降低排气温度。     

高温压缩机变转速的复叠式热泵系统性能实验研究

为研究变转速压缩机对复叠式热泵系统的影响,本文搭建了高温压缩机变转速的复叠式热泵实验台。通过实验研究了不同运行工况下系统排气温度、中间温度、制热量、功率及COP随高温压缩机转速的变化规律。结果表明:在冷凝温度为46℃,蒸发温度为-35℃～-10℃时,压缩机运行安全可靠;在冷凝温度为46℃,蒸发温度为-25℃,高温压缩机转速从1 200 r/min增至6 000 r/min,制热量提升了129. 7%,低温压缩机功率减少43.4%; COP随高温压缩机转速的增加呈先增大后减小的趋势,存在最大COP和对应的最佳高温压缩机转速。     

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。     

电动汽车热泵空调系统冬季采暖性能实验研究

本文通过实验研究了电动汽车三换热器热泵空调系统在冬季运行时的采暖性能,研究分析了压缩机在不同转速(2 000～5 000 r/min)下,室内外环境温度和相对湿度对系统内压缩机排气特性、汽车HVAC总成出风温度和COP等系统性能参数的影响。结果表明:较高的压缩机转速使出风温度和制热量明显上升,但系统COP有所降低;当保持压缩机转速不变时,环境温度每升高5℃时,制热量升高9%～22%,出风温度上升6～9℃,COP上升7%～11%;室外相对湿度由40%增至80%时,制热量增加了15%～20%,出风温度上升2～3℃,COP上升6%～9%。     

涡旋式压缩机中间补气技术

对带有中间补气功能的涡旋式压缩机理论循环进行分析,针对在不同蒸发温度下采用中间补气对涡旋式压缩机的能力、功率、排气温度及能效比的影响进行试验研究与分析。结果显示,与普通涡旋式压缩机相比,带有中间补气功能的压缩机在蒸发温度由-5℃到-20℃之间变化时,其能力提升约15%～30%,能效比提升约9%～19%,功耗仅上升约10%。