低温强热型空气源热泵热水器试验研究

采用中间喷射的涡旋热泵热水器专用压缩机及带经济器的系统设计,构成低温喷气增焓热泵热水器试验系统。试验结果表明:该系统能在-20~43℃环境下正常运行,制取65℃较高温度的热水。系统在环境温度高于20℃,且最高出水温度达到65℃时,能效比(COP)在3.4以上;在-15℃环境温度下COP依然能够保持在2.0以上;在-7℃~7℃段制热能力比目前常规热泵系统提高21%~28.9%。有效地扩大了(非二氧化碳)热泵系统的气候适应范围。     

一种直热式冷暖空调热水三用机的研究

介绍了一种由四个分立循环构成的冷暖空调热水三用机的系统流程和工作原理,首次公开了一种热泵用的直热储热两用型热水换热器的基本结构,工作原理,用实验和数值模拟方法,研究了这种新型换热器在零出水量作储热式换热器和在有不同出水量以及定温出水时的换热性能,并比较了同传热面积的浸泡式盘管换热器的性能.研究表明,带导流套筒的新换热器与市场上的家用热泵热水器的浸泡式盘管换热器相比,在连续供热水时,换热能力高1倍多,在零流量静态加热时,换热能力高10%以上.     

小型水冷式跨临界CO_2热泵热水器试验分析

介绍了一种自行设计的小型水冷式跨临界CO2热泵热水器试验系统,研究了在蒸发器侧冷冻水流量不变,改变气冷器侧冷却水流量的情况下,相关系统性能的变化规律。试验结果表明:试验条件下,在流量为0.0243kg/s时,平均制热量最大,约为1570W;系统制热COPh值随气冷器冷却水流量的增加而升高,最大COPh值为2.84;跨临界CO2热泵热水器可用于制取较高温度的热水。     

即热式空气源变频热泵热水系统性能的试验研究

介绍了一种即热空气源变频热泵热水系统,分析了水路模块与热泵模块的理论耦合,得到冷凝器出水流量和温度与热泵系统制热量的关系,以及承压水箱流量和温度与热泵系统制热量的关系。测试了机组在变工况下给用户提供42℃、6L/min热水的的运行特性,结果表明:运行时压缩机排气比循环加热式热泵热水器的排气温度和压力低并且稳定;运行的环境工况范围大,即在高温43℃和低温-7℃均可运行;制热COP随环境变化呈抛物线状变化,且在43℃、20℃和-7℃时,制热COP分别为12.6、4.5和3.8。     

太阳能空气源复合多功能热泵系统的试验研究

构建了一种多功能直膨式太阳能与空气源复合的热泵系统。在常州的冬季及春季分别对试验样机的运行特性进行研究。试验结果表明:系统在冷暖联供的工况下,即同时产生生活热水和冷冻水,整个过程平均COP为6.0;在冬季,太阳辐射强度为354 W/m~2时,系统制生活热水平均COP为4.32;模拟系统供暖,即将循环水从40℃加热至45℃时,测试结果中最低COP为5.07。在春季,太阳辐射强度为856 W/m~2时,系统制生活热水平均COP为5.78。夏季时,系统同时生产冷热水用于生活热水和供冷的需求;冬季时,由于太阳能的辐射,提高了系统的蒸发温度,热泵的性能因此得到提升。     

太阳能热水系统的设计与应用研究

太阳能热水系统采用新型清洁能源技术,在工厂、医院、酒店等领域广泛应用。本文根据职工人数及生产班次,结合当地不同季节的温度和气候情况,选择太阳能平板集热器与辅助加热装置相结合的方式,设计了一套智能化太阳能热水系统,分别对男女浴室进行热水供应。通过用水量计算出水箱容积、管径、流量等参数,并选择合适的控制系统,优先使用太阳能平板集热器进行加热,当太阳能集热设备无法满足供水需求时,系统自动开启燃气热水器进行加热,满足职工热水需求的同时,实现良好的节能效果。     

热泵热水器蓄热水箱分层蓄热技术试验研究

现有热泵热水器基本采用小温升循环加热方式对蓄热水箱的水进行加热,这种加热方式的弊端是需要将整箱水加热到设定温度后才可使用。若热水不足则需要重新利用热泵将整箱水的温度提高到设定值,不仅加热时间长,而且消耗的电能多,更严重地是剩余的热水会产生一定的不良影响。针对上述问题,首先通过对蓄热水箱分层蓄热技术试验研究,然后提出热泵小温升和大温升相结合的分区循环加热方式,最后通过试验数据分析验证了该加热方式能够很好解决现有热泵热水器以上不足,使用户获得更好的体验感。     

商用跨临界CO2水-水热泵热水器系统特性试验研究

设计并搭建了带回热器的商用跨临界CO2水-水热泵热水器试验系统,并依据相应的国家标准对试验系统进行了多个工况的循环性能试验研究.试验结果表明,名义工况下出水温度85℃时制热COPh值为2.82,最大负荷工况下出水温度65℃时制热COPh值为3.68.冷却水进水温度越高,系统效率越低.同时试验结果表明, CO2作为制冷剂在热泵热水器的应用中更具有优势.     

空气流量及用水量对空气源热泵热水机组性能影响的试验研究

试验研究了蒸发器侧空气流量及用水量对空气源热泵热水机的换热特性的影响。结果表明:蒸发器侧空气流量和水箱出水流量对水箱的水温影响很大;蒸发器空气侧流量越大,蒸发器出口温度越高,随着空气流量从大到小,蒸发器出口温度分别提高了10.20,8.90,5.70℃;系统瞬时COP随着蒸发器空气侧空气流量的增大而增大,而在同一空气流量下,瞬时COP随着时间的增加而减少,瞬时COP下降率分别为1.53%,2.05%,2.92%;故障工况下蒸发器空气侧空气流量对机组瞬时COP的影响很大,机组在故障工况下的瞬时能效比很低,且能效比波动符合换热强弱交替的变化趋势。     

毛细管长度对热泵热水器系统动态性能的影响

对使用4种不同长度毛细管的空气源热泵热水器系统的动态性能进行了试验研究,分析了毛细管长度对压缩机排气温度、系统耗功率、蒸发压力、冷凝压力、制热量及系统性能系数(COP)等的影响.试验结果表明,在加热初始阶段,采用短毛细管的热泵热水器系统性能优于使用长毛细管的系统性能,而在加热后期则恰好相反.为了提高加热周期内热泵系统的平均性能系数,在加热过程中分别切换使用长度为150mm、250mm和350mm的3种毛细管,其动态性能试验表明,可大大提高热泵热水器系统的性能,其平均COP约为4.6.在整个加热阶段,压缩机的排气温度未超过90℃,保证了压缩机在一个安全稳定的条件下运行.     

循环加热污水源热泵热水器运行性能的试验研究

针对目前能源紧缺及热泵热水器的发展现状,搭建了循环加热污水源热泵热水器实验台,维持蒸发侧污水源进水温度、冷凝侧和蒸发侧水流量恒定,测量记录保温水箱水温从15℃升高到55℃过程中的加热区间能耗、进出水温差、压缩机吸排气压力、电功率等参数。数据分析得出,系统平均能效比达到3.73,具有较好的节能性。     

空气源热泵热水器能效评价指标研究

目前市场上销售的热泵热水器产品的能效均采用COP标注,由于测试条件不同,其标注的COP值具有很大的迷惑性.本文通过自行设计的空气源热泵热水器样机模拟数据说明了COP作为一个瞬时最评价热泵热水器的能效具有较大的局限性.而应采用过程量作为能耗评价指标,为此提出加热周期能效系数和全年能效系数的概念,分别用来反映热水温度变化对热水器能耗的影响和热泵热水器在某一地区应用的全年能效情况.用这两个参数评价空气源热泵热水器的能效较COP更合理.     

直热式空气源CO2热泵热水器系统运行特性试验研究

设计了一种直热式空气源CO₂热泵热水器系统,利用试验研究的方法研究了环境温度、气冷器冷却水入水温度及流量对系统性能的影响。试验结果表明:设计的空气源CO₂热泵热水器系统,其系统能效系数(COP_h)基本达到了国家标准;环境温度、气冷器冷却水入水温度以及流量对系统COP_h、系统制热量以及气冷器出水温度的影响显著。通过调节热泵热水器系统低温热源温度、气冷器冷却水入水温度及流量,可改善系统COP_h,提高系统制热量以及气冷器出水温度。     

基于热泵和太阳能的住宅供暖供冷供生活热水三联供系统研究

基于热泵和太阳能的住宅供暖供冷供生活热水三联供系统是一项符合社会可持续发展的,节能环保的技术措施。该系统以直流变频空气能热泵为核心,结合太阳能、电能及其他能源,向住宅供暖、供冷及提供生活热水,着重解决了直流变频空气能热泵向住宅高效供暖、供冷、供生活热水,和太阳能及其他备用能源的联动,面向住宅供暖冷及生活热水的系统集成关键技术及工艺等问题。     

涡流分离热气体再加热的CO_2热泵系统的分析

对涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统进行热力性能分析,并与相同运行工况下的节流降压CO2热泵系统的性能进行了对比,得出涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统存在最优的高压压力,在最优的高压压力下,系统获得最大的制热性能系数。提高分离热气体质量比、中间压力、蒸发温度、涡流管制热效应,降低气体冷却器出口温度,涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统的制热性能系数提高。随着热气体质量比的增加和气体冷却器出口温度的升高,涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统最优的气体冷却器出口压力也升高。在热气体质量比仅为0.2时,涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统相比节流降压CO2热泵系统,最佳的制热性能系数提高11%。随着热气体质量比的增加,差值会进一步增大。气体冷却器出口温度的升高,对涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统制热性能系数的影响要小于对节流降压CO2热泵系统的制热性能系数的影响。     

复合抛物面-渐开线聚光的闷晒式太阳能热水器

针对全玻璃真空管与平板太阳能热水器存在系统复杂、成本高、不易维护等缺点,以及传统闷晒式热水器存在集热效率低和热损失严重等问题,提出了一种集热效率高、热损失小、成本低的基于复合抛物面-渐开线聚光的闷晒式太阳能热水器。对复合抛物面、渐开线以及复合抛物面和渐开线二者结合的聚光器进行了优化设计,制作了与该聚光系统配套的带有选择性吸收涂层的集热器水箱。最后,搭建了闷晒式热水器系统并进行了集热性能测试。结果表明,当太阳辐照强度的平均值为800 W/m~2、周围环境的平均温度约为21℃时,闷晒式热水器可以将40L水从21℃加热至62.20℃,系统的瞬时效率截距为0.63,热损系数为10.40 W/(m~2·℃)。而传统黑色聚乙烯塑料袋闷晒式热水器的瞬时效率截距为0.31,热损系数为13.32 W/(m~2·℃),与其相比,本系统在集热效率和保温性能上有着明显的优势,完全能够满足人们的日常生活用热水,具有良好的市场前景。     

CO_2热泵热水器的系统设计及试验研究

设计搭建了蒸发器和气冷器均采用套管式换热器的跨临界CO2热泵热水器性能测试试验台,在制冷剂充注量1.23kg时,通过调节膨胀阀的开度和控制气冷器的水流量来研究系统性能。结果表明:该机组能在较高COP(3.2)下制得65℃的热水,并可以在COP不低于2.0情况下制取80℃的热水;气冷器水流量对系统的COP、出水温度以及系统的排气压力影响最大;高效的换热器可以在压缩机排气温度一样的情况下提高出水温度,使系统在制取高温水时有更高的COP。     

太阳能燃气热泵供暖系统及余热回收分析

对太阳能燃气热泵供暖系统及余热回收性能进行了研究。建立了系统的仿真模型,对套缸冷却系统和排烟余热回收器进行了模拟计算。分析了套缸冷却水流量的变化规律、确定了排烟余热回收比(排烟余热中回收的热量占排烟余热总热量的比例)、热回收循环水流经套缸冷却器及排烟余热回收器后的温升情况,最后以沈阳地区某建筑为例,对系统余热回收的经济性进行了分析。结果表明:发动机转速每增加100r/min,所需的套缸冷却水流量增0.285~1.21g/s;排烟余热回收比为0.7时,系统可以获得最大的能源利用率(是指有效利用部分与总能源量的比值);热回收循环水流经套缸冷却器后温度上升2~5℃,在最佳的余热回收比下,热回收循环水流经排烟余热回收器后温度可提高2℃左右;运行时间超过2年时,余热回收型太阳能燃气热泵比非余热回收型太阳能燃气热泵更加经济。     

高温多功能地源热泵节能新技术

地源热泵技术是从近地表的地下摄取能源,该能源是一种取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源,具有高能效、长寿命、环保、天然、绿色的特点。阐述了实施高温多功能地源热泵的设计措施,采用“二次冷凝制冷循环”技术、选用新型高效双螺杆压缩机,辅以压力、温度、过载、过热及断水延时自动保护等功能设计。经研究比较表明,应用该技术所生产的地源热泵产品与目前国内外同类产品相比具有出水温度高、高温不增压、运行噪声低、运转平稳安静的优势,并且可以制热、制冷、供生活热水同时进行,是一项值得大力推广应用的节能新技术。