数码涡旋管道机制冷变风量运行的实验研究

对采用数码涡旋压缩机的风管送风式空调(热泵)机组在标称制冷工况下的变风量运行进行了实验研究,得出了机组制冷能力、功耗、机组效率、出风温度、排气压力、排气温度、吸气压力等参数随风量变化的关系,分析了采用数码涡旋压缩机的管道机变风量运行的特点,为风管送风式空调(热泵)机组的节能、稳定运行提供了有价值的实验支撑。     

新型热泵干燥系统的金丝皇菊干燥实验

目的 为研究热泵在中药材干燥中的性能,并针对批式干燥器干燥不均匀的问题,设计开发一套能够均匀干燥物料的热泵干燥系统.方法 以金丝皇菊为干燥材料,对热泵干燥设备进行实验研究,并对系统的送风温湿度均匀性、系统能效和物料品质进行分析.结果 该系统干燥过程的温湿度、物料含水率的均匀性和温度控制精度都很高,主机室的温度、湿度稳定,且显著高于外界环境,这不仅避免了热泵系统受外界环境因素的影响,且提供了稳定的运行环境.热泵干燥机组的能效约为5.88,系统能效约为1.32,除湿能耗约为0.66 kg/(kW·h).干燥后的金丝皇菊花瓣未出现明显的色差、卷曲和破损现象,干花的完整度高.结论 新型热泵干燥系统能够满足金丝皇菊的工艺要求,最终得到的金丝皇菊的干燥品质较高.该研究为热泵技术在中药材干燥领域的应用提供实际案例和技术参考.     

闭式热泵干燥系统运行过程热力学分析计算

利用闭式热泵干燥系统研究了50℃下海棠果的干燥曲线,并对干燥过程中热泵系统进行了能量分析和?分析。新鲜海棠果干燥300min后其含水率由672%下降至194%,同时,系统的单位能耗除湿量也由1.99kg/kW下降至0.11kg/kW,且其趋势几乎与干燥速率的变化一致。通过对系统各部件进行?损失和?效率计算,发现压缩机和干燥箱处的损失比例较大。     

R417A热泵空调器运行特性分析

在焓差实验台和热泵性能测试系统中,对1台R417A热泵空调器在高/低温工况下的运行特性进行研究。通过改变蒸发器侧空气的温度、湿度等参数,测得压缩机吸/排气温度、蒸发温度、冷凝温度、制热性能系数,并用数码相机对室外侧翅片管蒸发器的结霜情况进行记录。实验数据和结果表明,在高/低温工况下,R417A热泵空调器的排气温度相对较低,制冷系统的冷凝温度、蒸发温度、制热系数和功耗在高温工况时变化不大,低温工况时,由于室外侧翅片管蒸发器结霜系统各性能变化较大,在结霜后期系统的性能有较大的衰减。     

胡萝卜热泵干燥特性及动力学模型分析

目的 优化胡萝卜的热泵干燥工艺,并提升胡萝卜干燥后的品质。方法 研究干燥初始温度、干燥温升值和切片厚度对胡萝卜热泵干燥特性的影响,并探讨上述条件与有效水分扩散系数和干燥活化能的关系。确定可以精确预测胡萝卜热泵干燥时含水率变化的干燥动力学模型,进而预测胡萝卜在不同热泵干燥条件下的体积变化规律。结果 干燥速率的变化与初始干燥温度、温升值的变化呈正相关,与切片厚度呈负相关;胡萝卜在热泵干燥过程中表现为降速过程,其中,切片厚度对干燥速率的影响最大,温升值对干燥速率的影响最小;对比分析了4种薄层干燥模型,Page模型能更好地描述胡萝卜的热泵干燥过程和水分迁移规律,模型所得拟合值相对于试验值的平均误差为5.76%;在此次试验范围内,胡萝卜的有效水分扩散系数介于3.0401×10^-10～7.1555×10^-10m²/s之间。该系数随着干燥温度的提高、温升值的增大及切片厚度的减小而呈增加的趋势。通过Arrhenius方程计算得到该试验条件下胡萝卜的干燥活化能为13.374 kJ/mol。结论 Page模型能够更好地预测胡萝卜在热泵干燥过...     

复合型光伏光热一体化（PVT）热泵系统热电性能研究

因地制宜推广太阳能、空气热能等可再生能源分布式多能互补应用的新型供热模式,对建筑节能减排具有重要意义。提出一种复合型太阳能光伏光热（PVT）热泵系统,将PVT蒸发器与风冷式蒸发器有机结合,利用热泵对非连续的太阳能进行补偿,同时利用太阳能提高热泵蒸发温度,改善系统热力性能。对该PVT热泵冬季热电性能进行实验测试,并利用EES热力学软件分析不同参数对系统性能的影响。结果表明,在制冷剂流量为0.015kg/s,太阳辐射照度、室外空气温度和冷凝温度分别在100～500W/m2、-5～15℃和55～65℃之间变化时,该热泵相比于风冷式热泵可提高蒸发温度-2.7～7.1℃,同时光伏板发电量26.5～183.6W,可节约系统耗电量-26.7～288.6W,热泵系统性能系数（COP）提高-0.6%～38.8%,太阳辐射较强时热电联产效果显著。     

理想溶液下吸收式热泵的理想过程模型

本文基于吸收式热泵内部实际发生的物理过程,建立了一个不同于目前通用的热泵-热机等效模型的吸收式热泵的理想模型。基于此理想模型,研究了吸收式热泵实现热量变换的基本性能。定义了热量的温度提升系数,即吸收-蒸发过程源侧热量的升温程度与发生-冷凝过程源侧热量的降温程度之比。提出用热量的品位提升系数和制冷COP(蒸发器制冷量与发生器输入热量之比)两个相对独立的参数来刻画吸收式热泵理想过程的基本性能。推导出了恒温热源下单效单级、多效、多级吸收式热泵的理想过程的温度提升系数、理想COP的表达式,可分别从热量的温度提升和输入输出热量比两个方面认识吸收式热泵实现热量变换的本质。     

理想溶液时吸收式热泵的理想过程模型

本文基于吸收式热泵内部实际发生的物理过程,建立了一个不同于目前通用的热泵-热机等效模型的吸收式热泵的理想模型。基于此理想模型,研究了吸收式热泵实现热量变换的基本性能。定义了热量的温度提升系数,即吸收-蒸发过程源侧热量的升温程度与发生-冷凝过程源侧热量的降温程度之比。提出用热量的品位提升系数和制冷COP(蒸发器制冷量与发生器输入热量之比)两个相对独立的参数来刻画吸收式热泵理想过程的基本性能。推导出了恒温热源下单效单级、多效、多级吸收式热泵的理想过程的温度提升系数、理想COP的表达式,可分别从热量的温度提升和输入输出热量比两个方面认识吸收式热泵实现热量变换的本质。     

送风温度对车用跨临界CO2制冷系统影响的仿真研究

为研究送风温度对实际车用跨临界CO₂制冷系统综合性能的影响,借助GT-Suite仿真软件,建立了单级跨临界CO₂制冷系统的仿真模型。基于设计的三种工况,在风量设置上限的情况下对比了不同送风温度下系统的性能,提出了有效COP_eff的概念并对此进行研究。结果表明：在其他工况相同的条件下,提高送风温度可以提高系统的COP、有效COP_eff以及带风机功耗的有效COP_{eff, b};在低冷负荷工况下,考虑系统风机功耗后的综合性能COP_b存在最优值为3.819,即系统存在对应的最优送风温度,但当负荷增大至一定水平时,最优送风温度不再存在。     

“整数梯度下降”算法对热泵用翅片管蒸发器流路的优化

本文针对热泵用翅片管蒸发器,采用分布参数法构建仿真模型,研究蒸发器流路对其熵产的影响,并开发了基于“整数 梯度下降“算法的蒸发器流路优化模型。研究结果表明:当蒸发器换热量增大时,最小煽产点所对应的蒸发器分路数增加,且分 液器相对位置前移。通过对比实验与仿真结果,验证了蒸发器煽产(仿真值)与系统COP(实验值)之间的对应关系,即蒸发器嫡 产(仿真值)的变化可用于预测热泵系统COP的变化情况。在此基础上,以熵产作为“代价函数”,采用“梯度下降算法"构建了 蒸发器流路优化模型,获得了设计换热量为2000-6000W所对应的最佳蒸发器流路。     

混流式热泵蚊香干燥系统及工程应用

提出一种混流式蚊香热泵干燥系统,搭建系统仿真模型,以系统能效比COP与单位能耗除湿量SMER作为评价指标,主要分析了送风温度、截面风速、回风位置以及干燥室长度对系统性能的影响,确定了干燥系统的结构参数与运行参数,与传统干燥形式进行了能耗对比。研究结果对蚊香热泵干燥系统设计具有参考意义。     

热泵间歇干燥最优方式研究

热泵间歇干燥是一种能耗低、干燥产品质量高的新型干燥方式,深入开展其工艺优化研究非常必要。以白菜种子热泵干燥为例,建立由干燥空气传热与传质模型、种子传热与传质模型组成的干燥模型,根据模拟结果确定了描述热泵间歇干燥性能的机组性能指标和干燥产品性能指标,运用模糊层次分析法获得热泵机组性能和干燥产品性能综合最优的热泵间歇干燥方式。结果表明,对白菜种子而言,干燥周期为3000 s、比例系数为1/6的热泵间歇干燥的综合性能最优。     

具有防霜功能的低温型空气源热泵热水器性能研究

针对空气源热泵热水器在冬季低温环境下蒸发器容易结霜和机组效率降低的问题,提出一种具有防霜功能的低温型空气源热泵热水器,通过试验测试了热泵系统在不同低温工况下的性能。实验结果表明:通过在热泵系统蒸发器底部安装防霜换热器,可使热泵系统的输入功率平均提高了5.6%,制热量平均提高了9.3%,COP平均提高了5.5%,系统压缩机的排气温度明显降低。     

空气源热泵自然冷源过冷制热性能实验研究

冬季我国北方室外环境蕴含大量天然冷源,热力学分析表明热泵工质过冷释放的热量可以在蒸发器的等温吸热过程中获得补偿。为了研究大气自然冷源对热泵制热性能的影响,增设室外过冷器,搭建利用自然冷源过冷的空气源热泵实验装置。实验结果表明：当室外环境温度大于0 ℃,冷凝温度小于45 ℃的条件下,自然冷源过冷对热泵制热量与制热COP影响均较小,系统制热量维持在6.22 ~ 6.70 kW,制热COP维持在3.03,压缩机排气温度维持在103 ℃以下;当室外环境温度小于 -10 ℃,冷凝温度大于50 ℃时,随过冷度的增加,压缩机功率增加、排气温度显著增高,系统制热量呈先缓慢增加后减小趋势,制热COP降至2.3。基于上述研究提出一种空气源热泵过冷融霜新型除霜方式,融霜同时不停止制热。     

轿车空调系统的试验研究

对轿车空调系统进行性能试验,分析压缩机转速、蒸发器风量、冷凝器风量和环境温度等的变化对轿车空调系统性能的影响,为进一步研究轿车空调奠定基础。     

湿工况下冷却空气型干式蒸发器盘管的数值模拟和性能优化

本文采用分布参数法对湿工况下冷却空气型干式蒸发器盘管进行了数值模拟,在空气相对湿度从15%到85%的变化范围内分析了反映蒸发器盘管性能的各种参数的变化规律.研究表明,空气相对湿度对蒸发器盘管的换热性能影响很大.当空气相对湿度高于68.1%时,蒸发器潜热吸热量将大于显热吸热量,送风温度升高.本文提出了优化蒸发器盘管换热性能的一些措施,在压降的约束条件下,改变制冷剂流量以达到盘管换热性能最忧.     

动态送风末端装置特性的实验研究

本文对动态送风末端装置在稳态和动态条件下的送风特性、温度特性与换热进行了实验研究。结果表明 ,该末端装置在动态化送风时 ,出风温度也呈现动态化 ,并且风量较大时出风温度较高 ,风量较小时出风温度较低。对出风风速进行频谱分析 ,动态风的频谱与自然风的频谱非常相似。由于送风的动态化 ,动态末端装置的出风速度和换热量均有所减小 ,在干工况下减小程度小于 3 %。也就是说 ,风速的动态化对动态送风末端装置的风量和传热影响很小     

风管送风式空调(热泵)机组消耗功率修正方法研究

针对不同机外静压的风管送风式空调(热泵)机组无法在同一机外静压基准下进行性能评价的现状,提出根据机外静压进行消耗功率修正的方法。基于系数修正法、内部阻力试验法和风机变频试验法分别对几种不同型号风管送风式空调(热泵)机组的消耗功率进行计算和试验。通过计算和试验结果的对比,分析这3种修正方法的合理性,为国家标准GB/T 18836-2002《风管送风式空调(热泵)机组》的修订提供技术支持。     

轿车空调的性能实验

对轿车空调系统进行了性能试验，根据试验数据，分析了压缩机转速、蒸发器风量、冷凝器风量和环境温度的变化对系统性能的影响。为进一步研究汽车空调打下了基础。     

热泵干衣机仿真与优化

本文建立了热泵干衣机数学模型,包括稳态的热泵系统模型和动态的衣物干燥过程热质交换模型。利用模型仿真研究了各部件大小的匹配关系对单位能耗除湿量SMER和干燥时间的影响,并对重要的系统参数如循环风量、新风比例和制冷剂充注量进行了优化研究。将模型结果与实验结果进行了对比,干衣时间的误差小于3 min,耗电量的误差为-2.3%。结果表明,循环风量180 m~3/h、新风比例9%~10%时SMER最大;在冷凝温度限值之内,增加充注量有利于SMER的提高。研究结果可供热泵干衣机设计参考。