R134a/R245fa对比R245fa高温热泵循环性能实验研究

利用螺杆式高温热泵实验台,以混合工质R134a/R245fa(质量比3∶7)和纯工质R245fa为研究对象,实验研究了两种工质在高温工况下的循环性能,并进行对比分析.结果表明,混合工质R134a/R245fa的制热量比同工况下R245fa机组高27.6%～44.3%,COP值比同工况下R245fa机组低14.3%～22.8%.当冷凝器出水温度为99.8℃时,混合工质R134a/R245fa的冷凝压力为2.12 MPa,排气温度为114.2℃,均处在机组安全范围之内.而R245fa因具有更低的冷凝压力和排气温度,可作为冷凝器更高出水温度时的热泵工质.     

带经济器和蓄热器的空气源热泵性能实验研究

针对空气源热泵在我国北方严寒期存在热量供需矛盾、运行性能差的问题,构建了带经济器和蓄热器的超低温空气源热泵系统,深度利用制冷剂余热改善热泵低温运行特性。同时针对R22等氢氯氟烃类制冷剂使用受限的问题,以环保工质R417a替代R22进行对比实验,分析在不同环境温度和不同工作模式下的运行性能。实验结果表明,低温蓄热器可以大幅提高热泵系统在极寒天气下的制热量和能效比(Coefficient Of Performance, COP),在-30℃下R22和R417a的COP分别可达2.44和2.32,制热量可达5.75 kW和5.35 kW,除霜时间缩短了26.6%和25.2%。使用R417a时的系统制热量和COP虽略有下降,但是压缩机排气温度、压力均较低,有利于提高系统在低温环境下运行的安全性。     

R406a应用于中高温热泵热水器的性能研究

为了研究非共沸混合制冷剂R406a应用于中高温热泵热水器的性能,对R406a和R22两种工质的基本物性进行对比分析,并将R406a热泵热水机组放在房间热平衡室内进行试验。在环境温度20℃,机组最终出水温度75℃条件下,对机组进行测试,研究机组的循环性能、排气压力和排气温度。实验结果表明,R406a相比于R22热泵热水器在制取高温热水时,具有相对较低的排气温度和排气压力。在系统出水温度为75℃时,系统的排气温度和排气压力均在安全运行范围以内,且系统COP为2.26。     

R32/R1233zd(E)热泵系统的热力学分析

R1233zd(E)是一种环保、无毒、不可燃的新型制冷剂,本文将R32与R1233zd(E)混合用于替代热泵热水器传统制冷剂R22。在热泵热水器名义工况下,基于换热器中传热窄点温差的限制,对R32/R1233zd(E)二元混合制冷剂在不同质量配比下热泵循环系统的热力学特性进行计算分析。结果表明,相同工作条件下,混合工质在计算配比范围内COPh均大于R22系统,并存在两个峰值,分别对应于质量配比分别为90/10和46/54,R32/R1233zd(E)的最优质量配比为90/10。在最优配比下,系统制热系数COPh值为4.793分别比纯质制冷剂R22、R32系统的COPh增加10.2%、6.6%。新型混合制冷剂R32/R1233zd(E)很有潜力成为新的热泵替代制冷剂。     

冷凝器流程布置对高温热泵性能影响的实验研究

本文进行了以HFC125为工质的高温热泵热力性能的实验研究,分析了有、无回热循环工况下,冷凝器不同流程布置形式对系统COP的影响。实验结果表明:无回热循环情况下,冷凝器串并联混合布置形式具有较好的效果,系统COP实测均值达3.0,且和理论值接近度达80%以上。本文研究结果为高温热泵系统的性能优化提供了依据。     

R32用于喷气增焓热泵热水器中可行性研究

理论分析了R32作为空气源热泵热水器制冷剂的可行性,并设计搭建带有喷气增焓装置的实验系统,分别充注R32和R410A制冷剂进行性能对比测试。实验结果表明:对于本实验系统R410A的最佳充注量为1.4 kg,R32的最佳充注量比R410A减少约25%,且名义工况下R32热泵系统的COP要高出R410A热泵系统约4.2%;低温工况下,采用双级压缩系统的压缩比最高在3左右,有效缓解了常规热泵系统低温工况下压缩比过高的问题;低温工况下,R32热泵系统的COP明显高于R410A热泵系统。     

采用替代工质的空气源热泵性能试验研究

测试了热泵系统在典型空调工况下采用R22的替代工质R134a,R404A,R407C时的制热量、功耗和COP。结果表明R407C的性能与R22比较接近,是R22比较理想的替代工质。     

HFC类工质的可燃性分析

对替代CFC工质的HFC工质R134a、R32、R152a以及3种不同质量分数配比的R32／R134a进行了可燃性试验研究,有源可燃工质R134a、R32及R32／R134a可作为热泵制冷剂。     

非共沸混合工质R134a/R245fa温度滑移研究

基于筛选出的混合工质R134a/R245fa,利用REFPROP软件计算其同一工况下换热器两相区内相变过程焓变斜率与两相区长度上混合工质的温度滑移。对比相变过程中传热温差最大、最小点的产生条件,精确换热器中混合工质传热温差的变化,为保持热泵系统的良好运行提供一定的理论依据。     

R236fa/R32混合制冷剂变浓度制冷系统的性能研究

本文对应用于变蒸发温度制冷系统的混合制冷剂R236fa/R32的饱和蒸气压力、泡露点温度、滑移温度特性进行了理论研究;建立了变蒸发温度制冷系统的计算模型;通过混合工质变组份的理论和实验研究,对机组的性能参数进行了分析;并与常规单一制冷剂制冷系统进行了性能比较。研究结果表明:大温度滑移的混合工质可实现一机变蒸发温度的特性;R236fa/R32(0.4:0.6)的COP值最高,压缩机功率最低;混合工质变蒸发温度制冷系统相对常规单一制冷剂制冷系统优点是COP值升高,压缩机功率降低,缺点是排气温度升高,但满足压缩机安全稳定运行要求。     

采用不同制冷剂的半封闭活塞式制冷压缩机性能比较

为了保护大气环境,适应工质替代。本文详细的阐明了不同制冷剂的性质和其理论循环的性能参数,给出了C0PELAND L型半封闭活塞式制冷压缩机的特点,对低温下COPELAND L型半封闭活塞式制冷压缩机进行了分析,将不同容量的压缩机在不同温度下使用不同制冷剂时的制冷量,输入功率,COP等性能参数做了比较,为今后压缩机与制冷剂的优化配置提供了参考依据。     

采用不同制冷剂的半封闭活塞式制冷压缩机性能比较

为了保护大气环境，适应工质替代。本详细的阐明了不同制冷剂的性质和其理论循环的性能参数，给出了COPELANDL型半封闭活塞式制冷压缩机的特点，对低温下COPELANDL型半封闭活塞式制冷压缩机进行了分析，将不同容量的压缩机在不同温度下使用不同制冷剂时的制冷量，输入功率，COP等性能参数做了比较，为今后压缩机与制冷剂的优化配置提供了参考依据。     

中高温热泵系统循环工质的研究

为提高中高温热泵系统的性能,对R22/R236ea和R22/R236ea/R141b两种非共沸混合工质进行了多工况的理论计算与实验测试,结果显示采用后一种工质的系统性能优于采用前一种工质的系统,后一种工质完全可以满足中高温热泵系统的需求。     

低温太阳能热水辅助空气源热泵系统制热系数实验分析

空气源热泵在冬季运行工况中,由于系统蒸发温度低,导致系统制热效率下降。为解决这一问题,本实验尝试对空气源热泵系统进行改造,添加了低温太阳能热水辅助系统,并对该系统运行工况进行了测试。同时,通过对比分析低温太阳能辅助系统和空气源热泵系统的循环工质温度、压力和能耗,我们不但得出影响热泵机组冬季性能的主要因素,而且得到了该系统最优集热温度和热泵工质循环温度的变化规律,并且也从理论上对空气源热泵和低温太阳能热水辅助空气源热泵的压缩比和COP值进行分析,给出了影响压缩比和COP值的关键参数,以及指出如何提高热泵机组COP值的方法。最后提出了如何提高机组制热性能的关键性措施,为以后的实际应用和研究提供了参考。     

基于ε–NTU理论的蒸气压缩式热泵循环模型研究

本文基于熵分析方法,得出蒸气压缩式热泵系统解析模型。以此为基础,结合ε-NTU理论对冷热水机组与冷却塔进行耦合,建立蒸气压缩式热泵与冷却塔系统的耦合模型。通过对R22、R32、R134a等五种的模拟,结果表明:COP解析模型符合精确要求,其中,制冷剂R22热力性能较好,与传统算法相比,此COP模型的最大相对误差为3.75%。同时,冷却水流量对压缩式制冷机组及冷却塔的性能影响较大,而冷冻水流量对其影响甚微。     

集中供暖用地热高温热泵工质研究

介绍了集中供暖用地热热泵的应用工况及使用要求，分析了潜在的高温工质包括纯质和混合物的性能特性，给出了高温热泵工质的筛选原则，实验研究了混合工质R22／R141b在不同配比下的性能特性。     

热泵热水器中R1234ze(E)/R32替代R22的可行性分析

本文分析了R1234ze(E)/R32混合工质的环保及安全特性、溶油性、温度滑移和饱和蒸气压力特性,对不同配比R1234ze(E)/R32混合工质在热泵热水器系统中的循环性能进行了理论分析,并与R22进行比较。结果表明:R1234ze(E)/R32混合制冷剂对环境影响较小,可燃性低,具有与R22相似的饱和蒸气压力曲线;可在较大配比范围实现对R22的替代,且存在最优质量配比(45/55),对应的COP_h达到4.744,较R22系统提高了8.81%,单位质量制热量和单位容积制热量分别增加了3.59%和27.59%,压比和排气温度均减小,但冷凝压力略有升高。     

过冷度对R245fa热泵系统性能影响的实验研究

对以R245fa为制冷剂的中高温热泵在不同过冷度下进行了不同蒸发温度和冷凝温度对系统性能影响的理论分析和实验研究.对给定节流后干度和蒸发温度时不同冷凝温度和过冷度下制热性能系数和制热量的实验值与理论值进行了对比分析.结果表明:蒸发温度为45℃、冷凝温度为75～90℃时,过冷度每增大2℃,制热量增大约1.0％～3.3％,...     

预冷式风冷空调机组理论与实验研究

设计了直接蒸发预冷式空调机组。对碳氢制冷剂R1270进行了实验研究,分析其在风冷空调机组中替代R22的可行性。结果表明:通过直接蒸发预冷不仅能提高机组COP,还能降低机组的排气温度。另外在相同条件下,R1270充注量为R22系统的47.1%,在额定工况下,R1270的制冷量大于R22系统,当室外环境温度升高时,R1270的制冷量略小于R22系统;二者COP值基本一致,但R1270排气温度明显低于R22。因此,从制冷能力上看,R1270作为R22的替代工质是一种较好的选择。特别是常规空调机组采用直接蒸发预冷后,在高温环境条件下,R1270的COP高于R22。     

一种实现热量梯级利用的新型高温热泵系统

该设备可实现工业余热梯级利用,工作原理为:第一级以CO_2为工质进行超临界循环将冷水加热到中间温度,第二级以R152a(二氟乙烷)为工质进行亚临界循环将水加热到高温。建立了系统模型,并进行计算与分析。结果表明,无论要求热泵系统最高冷凝温度相同还是出水温度相同,梯级热泵系统都可以实现比单级系统更优越的性能;在余热源工况相同的情况下,设置供水温度相同时,梯级热泵系统各项性能参数均优于跨临界循环CO_2热泵系统。