基于变频压缩机的跨临界CO_2热泵热水器名义工况的试验研究

搭建基于变频压缩机的跨临界CO_2热泵热水器试验台。在系统制冷剂充注量为950 g,测试工况为名义工况的前提下,分析电子膨胀阀开度和压缩机运行频率对系统参数,包括压缩机吸气温度和压力,排气温度和压力,系统制热量和制热性能系数COP_h的影响。试验结果表明:随着电子膨胀阀开度的增大,压缩机吸气温度降低,吸气压力升高,而排气温度和排气压力趋势性走低,中间偶有起伏;制热量随着电子膨胀阀开度的增大逐渐降低,制热性能系数COP_h在电子膨胀阀一定开度范围内存在一个最优值;压缩机吸气温度受频率的影响较小,吸气压力则随着频率的增加而降低,排气温度和排气压力均随频率的增加而升高;制热量随着频率的升高而增大,制热系数COP_h最大值出现在低频率范围。     

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。     

变流量双级压缩制冷系统实验研究

为改善变工况条件下,定频双级压缩制冷系统不能达到最佳状态运行的现状,本文搭建变流量双级压缩制冷系统实验台,分析了变工况条件下,调节高压级压缩机频率来改变低高压级压缩机输气量之比,对一次节流中间不完全冷却造成的影响。结果表明：当冷凝温度为30 ℃,蒸发温度为?35~?20 ℃,低高压级压缩机输气量之比由1.25增至3.33时,系统制冷量随着低高压级压缩机输气量之比的增加逐渐减少,性能系数COP最大为2.37;当蒸发温度从?20 ℃降至?35 ℃,每降低5 ℃,最佳COP下的低高压压缩机输气量之比依次增大22.10%、12.52%、14.29%。故实际系统设计时,可参考实验数据,根据不同蒸发温度和制冷量需求,调节合适的低高压级压缩机输气量之比,使系统运行达到最佳状态。     

滚动转子式压缩机吸气状态与排气温度的实验研究

利用变频滚动转子式压缩机实验台,研究了压缩机吸气带液对系统性能和排气温度的影响,以寻求降低压缩机排气温度有效、安全的方法。结果表明:在大部分空调工况和运转频率下,当吸气干度约为0.95~0.98时,系统制冷量和COP达到最大值,且压缩机的排气温度显著降低至吸气压力对应的饱和等熵压缩排气温度。考虑到运行的安全性,吸气干度合适的范围为0.95~0.98。     

变频空调系统的理论分析及实验研究

变频空调器是由变频压缩机驱动的空调系统 ,压缩机通过变频调节其转速使压缩机单位时间内的排气量变化 ,从而达到调节制冷量的目的。本文提出了变频空调器制冷系统的原理和设计方法 ,具体给出了制冷量和压缩机频率的关系方程 ,并从理论和实验两方面对变频空调器制冷系统进行了分析 ,得到了频率曲线图 ,为变频空调器制冷系统的设计提供了依据。     

电动汽车二次回路热泵空调系统性能试验研究

为了研究制冷剂充注量和环境温度对电动汽车二次回路热泵空调系统的影响规律,笔者设计并搭建了带有二次回路的热泵空调系统试验台。针对不同转速下,制冷量/制热量、COP和压缩机排气温度等参数随充注量及环境温度的变化趋势进行了试验研究,并确定标准制冷和制热工况的最佳充注量。结果表明：随着充注量的增加,蒸发器出口过热度和排气温度逐渐降低,而排气压力逐渐升高;制冷量/制热量和COP随充注量的增加而增大,并在最佳充注量处达到峰值,之后保持小幅变化。综合考虑,制热和制冷模式下系统最佳充注量分别为650 g和1 100 g。基于最佳充注量、压缩机转速为2 000 r/min时,制热模式环境温度由0℃升至12℃,制热量增加48.4%,COP_h升高8.3%;制冷环境温度由27℃升高至43℃时,制冷量和COP分别降低12.3%和44.4%。     

电子膨胀阀开度及制冷剂充灌量对家用空调器性能影响的研究

对于家用变频空调系统,电子膨胀阀开度的改变会影响制冷系统的过冷度、过热度、蒸发压力等,从而影响系统的制冷量和COP。本文主要研究电子膨胀阀开度、压缩机运行频率以及制冷剂充灌量对空调系统性能的影响。研究结果表明:压缩机运行频率一定时,随电子膨胀阀开度的增大,系统的制冷量和COP均先增大后减小,存在最大值,且最大制冷量和最大COP对应的电子膨胀阀开度相同;压缩机在低频运行时,系统具有较高的COP,随制冷剂充灌量的增加,系统的制冷量和COP均先增大后减小,试验机型的最佳制冷剂充灌量为1 230g。     

变频空调器中毛细管应用的理论计算与研究

在结合毛细管、冷凝器、蒸发器、压缩机的数学模型的基础上,对采用毛细管作为节流元件的变频空调器系统进行整体计算,绘制出相应的计算结果图表,进而分析了不同频率下系统达到稳定时的制冷量、COP、制冷剂流量等随压缩机频率变化而变化的趋势,得出毛细管所能适应的频率范围。     

基于不完全过热循环的制冷系统低频运行性能的研究

本文以制冷系统不完全过热循环(从压缩机吸气过热至吸气带液)为基础,通过将滚动转子式压缩机分别运行于不同的低频工况下,研究了性能系数、制冷量、压缩比、压缩机功耗、电效率及排气温度等各项制冷系统性能参数的变化特性,提出了该特性下的最佳优化控制策略。结果表明:可适当降低压缩机运行频率并将干度短期控制在0. 98≤x1,此时制冷量相比于常规过热度控制工况(5～10 K)提升8. 3%～16. 6%,性能系数COP提升12. 5%～15%。此外,压缩机电效率仅较常规过热度控制工况降低0. 3%～0. 7%,且实验最低频率(25 Hz)下的电效率值最大;实验最低频率下,节能效果显著,压比进一步降低,排气温度大幅减小,x0. 90时降幅达到40. 3%。     

压缩机频率对R410A/R410A复叠式制冷系统性能的影响

为了研究压缩机频率对R410A/R410A复叠式制冷系统性能的影响,本文实验研究了系统温度、压缩比、性能系数COP随不同高(低)温级压缩机频率的变化。结果表明:在同一工况下,低温级压缩机的频率从50 Hz升至62 Hz时,系统的中间温度升高2.36℃,高低温级压缩比的差值降低44.6%;高温级压缩机的频率从50 Hz升至62 Hz时,系统的中间温度降低3.7℃,高低温级压缩比的差值增加58.5%。高温级频率变化时系统复叠温差较小,系统性能系数COP高于低温级频率变化下的系统COP。在高(低)温级压缩机频率为53 Hz时,系统复叠温差最小,系统COP最优。