空气源热泵热水器的性能分析

为了预测空气源热泵热水器性能,在焓差实验室内采用控制水流量的方法,通过改变环境温度和出水温度研究空气源热泵热水器的性能参数的变化,结果表明吸排气压力随着环境温度的升高而升高,制热量和COP随着环境温度的升高而升高;机组在环境温度较低的情况下运行时压缩机的压比大,导致排气压力、排气温度过高,制冷量较低,效率低,不能达到所需的水温;环境温度与排气温度相差过大,热损失较为严重;空气侧换热器容易结霜造成换热热阻增大,风量减小,使机组的换热效率越来越低。     

变工况下跨临界二氧化碳空气源热泵系统性能的实验研究

以跨临界二氧化碳空气源热泵系统为研究对象,研究了电子膨胀阀开度、压缩机频率对系统COP以及制热量的影响,并提出更高效的热泵运行方案。实验结果表明:在不同的阀开度下,系统COP均出现先上升后下降的趋势,随着加热过程进行,阀开度越大COP下降的幅度越大;压缩机频率的提升会使系统最大COP下降;系统在75 Hz下加热水箱温度至38 ℃后,将系统频率调节至85 Hz可以使系统在保持高COP运行的同时减少加热时长,加热速率提升约18%。     

供暖用CO2空气源热泵变频运行性能研究

采用压缩机变频、设置回热器与气液分离器辅助加热等技术途径,设计与构建一种供暖用CO2空气源热泵系统。在此基础上,建立响应面模型对供暖用CO2空气源热泵的压缩机运行频率进行优化,以提高供暖用CO2空气源热泵的低温性能。响应曲面法分析结果表明,低温环境下压缩机合理升频运行可有效提高供暖用CO2空气源热泵制热量,虽压缩比增大,但仍能保证压缩机稳定运行。为提高供暖用CO2空气源热泵的性能系数(COP),在低温环境下压缩机可分段变频运行。当环境温度依次为-5、-10及-15℃时,COP最大时对应的压缩机运行频率分别为55、58及60 Hz。     

热回收式CO2制冷系统性能研究

对热回收式CO2制冷系统性能COP进行了计算和分析,结果表明:蒸发温度、气体冷却器出口CO2温度、热水加热器入口水温是影响其COP的主要因素;回热器出口过热度对COP的影响较小,对压缩机的排气温度影响较大;随着排气压力的升高,COP是否出现峰值,取决于气体冷却器入口制冷剂的特征温度;在相同工况下,蒸发温度、气体冷却器出口CO2温度、回热器出口过热度对最佳排气压力的影响较小,热水加热器入口水温是影响最佳排气压力的主要因素。     

不同调节方式下跨临界CO2空气源热泵性能实验研究

为提高跨临界CO2空气源热泵热水系统运行性能,对不同压缩机频率、电子膨胀阀开度和水流量下的系统及部件运行特性进行了实验研究,并对循环加热模式下的调节方式进行了优化.结果 表明:当阀开度减小时,系统性能系数COP和制热量随过热度的增大而减小;压缩机存在最大电效率点,并且电效率极值点会随着运行频率的增大而向低过热度段发生移...     

CO2跨临界冷热联供循环性能分析

以CO2跨临界循环冷热联供系统为研究对象,通过理论计算分析了传热窄点温差约束下系统供热温度、供冷温度、制热系数（COPh）和制冷系数（COPc）随压缩机排气压强、气体冷却器出口工质温度和蒸发温度的变化规律。结果表明：供热温度随压缩机排气压强和气体冷却器出口工质温度的提高而升高,随蒸发温度的提高而降低;供冷温度只随蒸发温度变化;COPh和COPc随气体冷却器出口工质温度的提高而减小,随蒸发温度的提高而增大;当气体冷却器出口工质温度为30~40 ℃时,随压缩机排气压强的增大,COP减小,当气体冷却器出口工质温度为45 ℃时,COP先增大后减小;在考察工况下,当蒸发温度为-25 ℃、气体冷却器出口温度为45 ℃时,循环系统在压缩机排气压强为14 MPa可以达到最大供热温度120.65 ℃、最低供冷温度-15 ℃,此时系统COP为2.94。     

超临界补气增焓高温CO2热泵热风机实验研究

针对工业上循环加热工况下,CO₂热泵气体冷却器出口温度过高、能效显著降低的问题,文章提出了带有超临界补气的高温CO₂热泵循环,并对系统进行了实验研究。主要分析了主路膨胀阀开度、压缩机频率、气体冷却器的风机频率对出风温度、性能系数COP等参数的影响。实验结果表明:出风温度随着主路膨胀阀开度的增大呈现降低趋势而COP呈升高趋势;降低气体冷却器的风机频率对出风温度的提升效果最为明显,风机频率每调低1%,出风温度最大提升5.07%。以得到最高出风温度为目标的实验数据表明,该系统在气体冷却器出口温度为75℃以上时,出风温度可达130℃以上,对应COP为1.40~1.50。     

寒冷地区空气源热泵的供热特性分析

针对常规空气源热泵在寒冷地区应用普遍存在的压缩机排气温度高、蒸发器表面结霜和系统性能低等问题,建立了一套低温型空气源热泵供热系统,开展冬季供热实验并实测系统性能,选取典型工况进行瞬时特性分析。结果表明,系统在寒冷地区具有较好的供热性能;单个加热周期分三个基本阶段,逆向循环除霜对水箱温度影响较大;环境温度为-3.73 ℃时进行地暖供热,将200 L水从38 ℃加热到45 ℃耗时23.5 min,平均COPh为2.28;随着环境温度的升高,COPh逐渐增大,环境温度为-9 ℃,水箱温度为41 ℃时,系统COPh仍在2.0以上。     

R410A低温喷液式热泵机组高出水温度的制热运行试验研究

为了验证喷液冷却空气源热泵低温适应高出水温度制热的可靠性,探究热泵高出水温度制热的运行特性,以R410A为制冷剂,在2℃、-10℃、-20℃的环境温度下开展喷液冷却空气源热泵样机45℃、50℃、55℃、60℃变出水温度的试验测试。结果表明：压缩机排气温度和热泵功耗随出水温度的升高而升高,制热量和COP值随出水温度的升高而降低,环境温度降低热泵制热性能下降;环境温度为-20℃、出水温度为55℃工况（循环温差大于75℃）的压缩机排气温度为115.2℃,低于R410A的排温上限125℃,COP值为1.275,喷液冷却空气源热泵具有低温适应高出水制热的安全可靠性。     

直流变频空气源热泵热水器的实验研究

针对普通定频空气源热泵热水器不能在宽负荷和宽温度条件下运行等缺陷,提出一种直流变频空气源热泵热水器。通过对样机进行实验,得出了制热量、功率、COP值、吸气温度、排气温度等性能参数随压缩机运行频率的变化规律。结果表明直流变频热泵热水器能在宽负荷、宽温度条件下稳定运行。     

热泵辅助型太阳能热水系统动态性能评价研究

通过空气源热泵和太阳能热水系统两个单元的独立实验得出空气源热泵辅助型太阳能热水系统整机COP随全天太阳辐照量以及平均环境温度变化的实验模型。利用该模型可将随机气象条件下得到的实验值转换成某一标准气象条件下的评价值,从而对产品性能进行准确评价。对两台不同型号样机进行的实验结果表明:该模型得到的评价值偏差小于3%,该评价方法可用于空气源热泵辅助型太阳能热水系统整机COP的评价。     

相变蓄热蒸发型空气源热泵性能实验研究

针对北方低温环境下空气源热泵性能低劣的状况,开发设计一种相变蓄热蒸发型空气源热泵系统,相变蓄热器由蓄热材料、双盘管和保温层组成,该热泵系统可在供热-蓄热、供热-放热和除霜-放热模式下运行。通过人工模拟各种不同环境温度对该热泵系统的不同运行模式进行性能测试。测试结果显示:相变蓄热蒸发型空气源热泵系统在3种模式下都具有优良的性能,在超低环境温度-25℃和-30℃下运行时,制热性能系数COP分别为2.00和1.94,制热量仍能满足供热需求,同时压缩机排汽温度显著降低。实验研究结果表明,该相变蓄热蒸发型空气源热泵系统能够解决空气源热泵在供热过程中存在的能量供需矛盾,同时可提高空气源热泵在低温运行下的各种性能。     

应用于溶液除湿空调中跨临界CO_2循环热泵的性能优化分析

介绍CO_2跨临界循环与溶液除湿一体化空调系统的运行原理,确定应用于溶液除湿空调的CO_2跨临界循环的温度及压力范围,建立循环性能分析模型。以1 kg/s制冷剂流量为基准,用经过验证的Coolpack软件对系统进行模拟优化分析研究,分析跨临界CO_2循环不同蒸发温度、冷却器出口温度以及压缩机排气压力对系统COP的影响,为跨临界CO_2循环热泵在溶液除湿空调中的应用提供理论支持。     

CO_2跨临界制冷循环系统?经济分析

为优化CO_2跨临界制冷循环系统,以达到能效和经济之间的平衡,提出?经济分析方法,并建立数学模型,模拟分析系统的COP、?效率及系统各部件的损、?经济成本等随气体冷却器出口温度升高的变化趋势。结果表明,系统的COP和?效率呈现下降趋势;各部件损除蒸发器略有下降外,压缩机、气体冷却器、节流阀的?损均有不同程度的增大;系统单位产品?成本呈现下降趋势;减小节流阀产生的?损有利于提高系统的效率。     

高效换热的CO2水源热泵系统的实验研究

为进一步提高跨临界CO2水源热泵系统的效率,对原有试验台进行改造,建立新的CO2水源热泵系统。新的水源热泵实验台采用新型套管式蒸发器和气体冷却器。在实验中考虑气体冷却器进水温度分别为15、20、25℃3种工况,对CO2水源热泵提供温度为45~70℃热水时系统的性能进行分析。结果发现,采用新型换热器可使热泵系统效率提高。气体冷却器进水温度越低,热泵系统的制热效率越高。降低冷却器出口工质的温度有助于提高系统的制热效率。相同的进出水温度下存在较优的蒸发温度。制取的热水温度越高,热水的质量流量越低。     

夏热冬冷地区新型高温空气源热泵实验研究

为满足空气源热泵冬季集中供热的需求，该文采用新型工质将空气源热泵的制热温度提高至90℃以上。首先建立高温空气源热泵的数学模型并对该系统进行理论计算，进而搭建高温空气源热泵试验台，分别在环境温度为0、5、10℃时对模拟结果进行实验验证，当热水进口温度为80℃时，系统实际COP分别较理论结果低5.9%、5.3%和1.7%。该空气源热泵相比现有技术提升制热温度40℃以上，因此具有较好的市场应用前景和推广意义。     

采用双节流装置的CO2引射制冷系统的变工况性能实验研究

对采用双节流装置的跨临界CO_2引射制冷循环系统在不同工况下的性能进行了实验研究,比较了影响引射器性能和系统COP的因素。实验结果表明,在固定引射器几何尺寸的条件下,气体冷却器出口压力为8.5MPa、蒸发温度为-5和-1℃时,引射比随气冷器出口温度的增大而逐渐增大,系统COP则呈下降趋势;当气冷器出口温度为41℃、蒸发温度为-5℃时,工作流体、引射流体质量流量及引射比均随着气冷器出口压力的增大而出现不同程度的增加,系统COP则呈下降趋势。在相同工况条件下,采用两段式喷嘴引射器的双节流跨临界CO_2制冷系统的COP整体上大于传统带有膨胀阀的跨临界CO_2制冷系统的COP。     

寒冷气候条件下耦合双级热泵制热性能实测与分析

建立耦合双级热泵制热系统,即设定空气源热泵作为一级预热机组,水源热泵机组作为二级制热机组,从而实现双级耦合制热。实验对空气源热泵在各种实际工况下运行的COP值进行测量与分析,当环境温度在-5℃时,若循环制热温度20℃左右．其COP值仍能够达到4;水-风式水源热泵机组在15～20℃水源循环进水温度时,能耗比（COP）值平均超过4;同时,实验还在对建型的耦合双级热泵装置进行实际测量的基础上．得出客观结论．即使在寒冷的气候条件下,双级热泵仍能够保持较高的节能效果和使用效果。     

工质为R415b的空气源热泵热水器性能实验研究

通过对工质为R415b的空气源热泵热水器的性能实验,给出了环境温度和相对湿度不同时,随着水箱内水温的升高,热泵系统内蒸发压力、冷凝压力、压比、吸气温度、液管温度、冷凝侧过热度和过冷度、蒸发侧过热度以及COP的变化规律,指出了空气源热泵热水器的COP不仅随水温动态变化,而且与气温及湿度有关。同时,还对水箱内水的升温规律以及与热泵循环参数的关联进行了研究。     

光伏直驱PV/T双源热泵热水系统性能研究

针对传统太阳能光伏光热PV/T双源热泵存在的热力性能差、能量损耗大等问题,提出一种光伏直驱PV/T双源热泵制热水系统(太阳能+空气源),并对系统进行实验研究。结果表明,在室外平均环境温度27.9℃、平均太阳辐射强度691.1 W/m²的夏天户外实验工况下,系统运行约4 h,将250 L 26.5℃的水加热到目标温度55℃,热泵平均COP为8.83。实验期间,PV/T光伏组件的平均温度比同样工况下的纯参比光伏组件温度降低9.8℃,光电性能相对提高17.53%。