R290替代R134a热泵热水器的性能分析与试验研究

分别对R290和R134a进行了热力学分析,采用R290对R134a成熟机组进行灌注量试验,节流元件匹配试验,不同环境温度下,R290试验机组对比变工况试验。理论及试验结果表明:R290在系统中的单位制热量约为R134a的1.37倍,R290的单位理论COP值约为R134a的94.2%;R290的制冷剂充注量为R134a的30.3%;R290专用试验机组制热性能平均为R134a成熟机组的1.27倍,COP整体略高于R134a成熟机组,尤其在低温方面(-5℃,0℃),平均为R134a成熟机组的1.05倍。     

R410a直流变频与定频热泵热水器性能对比试验研究

对R410a直流变频和定频热泵热水器进行了性能试验研究,并对两系统的性能进行了比较分析.结果表明:在环境温度22℃、进水温度20℃、出水温度50℃,充满容量为200L的储水桶进行静态加热时,变频系统和定频系统的加热时间分别是31、37 min,变频系统的加热时间比定频系统缩短了19.4%,而且与定频系统相比,变频系统的COP提高了4.2%.同时发现,变频系统和定频系统的排气温度分别在水温25℃和45℃以上时维持在70℃以上.另外,定频系统的最高排气压力达3.7MPa,由于变频系统以较低频率运行,其最高排气压力为3.5MPa.     

基于仿真的R417A热泵热水器蓄热水箱优化设计

采用FLUNT耦合显示求解器,对一个采用R417A工质的热泵热水器蓄热水箱内的速度场、温度场及热流密度分布进行了数值模拟,得出水箱内水温随机组运行时间的变化及各阶段水箱内温度场及速度场的整体分布情况,对产生水温明显分层和涡流等现象的原因进行了分析.结果显示,温度场与速度场相互耦合能促进水温分布的均匀性.通过试验验证了数值模拟结果的正确性,并提出蓄热水箱优化设计的建议.     

混合工质R22/R152a/R142b用于冰箱替代R12的研究

对在双门冰箱中以非共沸混合工质R22/R152a/R142b替代有害环境的工质进行了热力学分析与实验研究,结果表明,在冰箱结构基本不变的条件下,适当变化毛细管长度,用一定配比的R22/R152a/R142b可以替代R12。     

R404A在螺杆冷水机组中替代R22的性能试验研究

为研究HFCs非共沸混合制冷剂R404A(R125／R143a／R134a，44／52／4Wt％)替代R22的可行性和适用性，将：R404A充入LSLG16开启式螺杆冷水机组(原为R22)，并在不同工况下进行性能试验。试验结果表明，与R22螺杆冷水机组相比R404A机组的制冷量、消耗功率、冷凝器和蒸发器的传热系数均在不同程度上有所增加，COO略有下降。     

7℃工况下R417a和R22用于空气源热泵热水器的试验研究

在7℃工况下对R417a用于空气源热泵热水器进行了试验,并在不同进水温度下对吸排气压力、吸排气温度、消耗功率、制热功率、热效率等方面与R22进行了对比分析.结果表明,7℃工况下混合工质R417a用于热泵热水器时,它的排力压力,输入功率低于R22,制热功率易受水温影响,制热量低于R22,性能系数下降迅速,但平均性能系数比R22略高.     

R417A喷气增焓热泵热水器低温环境下的变流量特性分析

主要研究了R417A在喷气增焓空气源热泵系统中的替代应用,重点分析了低温环境下R417A替代R22的可行性。在对带闪蒸器的涡旋式压缩机喷气增焓热泵系统的热力学分析基础上,通过试验测试确定了R22和R417A 2种制冷剂在系统中的最佳充注量,随后在热水器一次加热循环条件下改变电子膨胀阀的开度以实现对循环补气量和系统流量的调节,分析了R22和R417A 2种系统在标准工况(20、15℃)、冬季工况(7℃、6℃)及低温工况(-7℃、-8℃)下的制热量、COP、吸排气压力及补气压力等试验数据,得出结论:喷气增焓空气源热泵系统处于最佳状态时,Pm≈(PePc)1/2;环境温度越低,R417A替代R22的优势越明显,即R417A更适合在低温环境下替代R22。     

R410a和R22平行流冷凝器变工况特性的比较

对比研究了分别采用R22及其替代工质R410a的平行流冷凝器在室外变工况下性能的同异。通过建立平行流冷凝器的稳态分布参数模型,仿真研究了不同冷凝温度下R410a和R22的变工况特性,并引入质能比的概念对这两种工质的单位换热量所需制冷剂质量的多少进行了比较。仿真结果是R410a和R22的换热量、制冷剂侧压降和制冷剂质量随工况和冷凝温度的改变具有的相似的变化趋势,且R410a具有较高的换热量和较低的压降;两者的质能比随进风温度和进风量的升高均呈基本一致的向上抛物线的变化趋势,且R410的质能比低于R22。可以得出R410a与R22具有相似的变工况特性,适合替代R22应用于采用平行流冷凝器的汽车空调。并且R410a在传热、流动性能和降低制冷剂充注量方面均优于R22。     

R134a、R417a和R22用于空气源热泵热水器的性能研究

在焓差法空调器性能测试平台上,对空气源热泵热水器分别用R134 a、R417 a和R22进行各种典型工况下的试验,对3种制冷工质的吸排气压力、吸排气温度、压缩机输入功率、制热量、性能系数进行对比分析,分析验证了各参数随环境工况变化的关系,得出了在不同工况下的各特性参数的变化规律,为热泵热水器的设计及工质选用提供了参考。     

采用中高温工质HTR02的水源热泵机组的性能试验

中高温工质HTR02在工质热物性、材料相容性、油溶性、环保指标等方面的综合性能优越，为适用于中高温热泵的新型工质。本文介绍了使用该工质的小型水源热泵实验机组以及大型水源热泵机组的热工性能试验，并进行了误差和机组性能分析，并对比了试验热泵机组和现场大型水源热泵机组的性能，结果表明机组具有较高的性能系数，能够稳定产生70℃左右的热水，实用性良好。     

R427a应用于空气源热泵热水器的性能研究

对制冷剂R427a在空气源热泵热水器上的应用做了研究,并与常用制冷剂R22和R134a在典型工况下做了对比分析,分析了3种制冷剂的吸排气压力、吸排气温度、压缩机功率、制热量、性能系数随环境工况变化的关系,得出了各特性参数的变化规律;另外在5℃进出水温差条件下,热水进水温度每上升5℃(如50℃进水,55℃进水,60℃进水)时,制热量下降2%～3%;COP下降10%～11%;功率上升11%～13%;吸排气压力分别上升3%～4%、10%～15%;吸排气温度分别上升5%、10%左右;这些为热泵热水器的设计使用及工质选用提供了参考。     

高温混合工质空气源热泵性能试验研究

针对空气源热泵在制取高温热水时遇到的排气温度高、排气压力高、效率低等问题,采用环保混合工质BMR来降低排气温度和排气压力,并采用中间补气结构来改善热泵在高温加热段的性能。试验结果表明,80℃出水时压缩机的排气温度和排气压力得到有效控制,排气温度不超过106℃,排气压力不超过2.7MPa,并且整个过程中制热量较平稳。实现了高温热泵高效稳定运行。     

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,测定了不同工况下空调器的各项性能指标.结果显示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.     

R417A热泵空调换热器的温度分布特性

对一台以R417A为工质的热泵型房间空调换热器在不同室外干、湿球温度工况下的温度分布情况进行了试验研究和分析.通过对管翅式换热器温度分布规律的研究,找出其换热特性,在对试验结果进行综合分析的基础上,提出了优化设计建议.     

排风余热回收型热泵热水器动态性能实验研究

提出了一种新型热泵热水器机组,利用浴室排风余热作为热源,通过热泵循环提高其能源品位后用于加热生活用水,并对其动态性能进行了实验研究.排风余热回收型热泵热水器全套装置全部置于室内,避免了空气源热泵机组在冬季工况下运行时室外换热器的结霜问题及热泵系统一年四季工况变化造成的压缩机压比过大、系统性能系数(COP)降低等问题,可在任何外界气候条件下高效稳定工作,且对浴室环境温度没有影响.实验结果表明,实验热泵热水器样机可在45 min内将85 kg水从18 ℃加热至出水温度50 ℃;当水箱出水温度在33～40 ℃时性能系数达到最大值为3.4,整个加热过程中的平均性能系数为3.15,平均耗功率为800 W.同时,实验发现冷凝盘管制冷剂上进下出布置方式可使水箱中水温产生严重的分层效应,从而产生较大的制冷剂过冷度,对于实验样机最大过冷度可达28 ℃.     

具除湿功能的空气源热泵热水器动态性能试验研究

介绍了设计的具有除湿功能的热泵热水器,通过焓差试验室对该系统的多种运行模式进行了试验研究.试验研究的结果表明:该系统在运行独立除湿模式时,其除湿性能可达到国家标准要求的性能指标(1.60kg/h·kW).在两种测试工况下(工况1:室外环境干球温度为20℃、湿球温度为15℃;工况2: 室外环境干球温度为25℃、湿球温度为20℃)运行独立供热模式,其系统COP分别可达到3.33、3.60.该装置相较于传统电热水器,在节能与功能方面均具有独特的优势.     

R32中间补气压缩空气源热泵系统的试验研究

对以R32为工质带经济器的中间补气压缩空气源热泵系统进行了试验研究与分析。结果表明:在蒸发温度为-2~-15℃范围内,该系统的相对补气量、制热量和耗功均随着补气压力的升高而增大;当蒸发温度为-15℃时,最大相对补气量约为33%,同时排气温度可降低11℃;当蒸发温度为-6℃时,系统COP达到最大值时所对应的最佳补气压力范围是1.50~1.54 MPa。在蒸发温度低于-6℃的条件下,带经济器的中间补气压缩空气源热泵系统的制热性能具有明显的优势。