空气-水双热源复合热泵系统性能试验

利用恒温恒湿环境仓模拟室外环境条件,对空气–水双热源复合热泵系统的单水源制热、单空气源制热和空气–水双热源制热3种运行模式在不同环境温度和湿度、低温水箱水温、水流量等参数条件下的系统性能系数COP进行分析研究,试验结果表明:单水源制热模式系统随低温水箱水温的升高呈上升趋势;单空气源制热时空气温度变化对系统COP影响较大;蒸发器进风温度和进水温度的有效温差是空气–水双热源制热时影响从空气侧和水侧同时获取热量的关键因素。     

污水源热泵机组冬季运行工况实测与分析

以采用城市原生污水为热泵冷热源的北京悦都大酒店的热泵机组为研究对象,测试了机组的污水进出口温度,蒸发器侧、冷凝器侧的进出口温度争压缩机的耗电量,根据测试数据考察了热泵机组在以城市污水为热源时的工作性能.测试期间机组运行稳定,冬季的平均制热性能系数COP为3.71,测试分析结果可供污水源热泵系统的设计和工程应用参考和借鉴.     

太阳能与空气源双蒸发器热泵复合供能系统性能实验研究

将基于平板微热管阵列的水冷PV/T集热器与双热源热泵相结合,提出1种太阳能与空气源双蒸发器热泵复合供能系统,该系统可实现多种运行模式的切换,以满足复合建筑的供热、供冷、热水和部分电力需求。实验主要针对于冬季制热工况和夏季供冷工况进行实验研究,分别从室外温度、太阳辐照度、热泵COP、制热量、集热效率和发电效率等方面对系统性能进行分析。实验结果表明,冬季制热实验时,空气源热泵制热、PV/T联合水源热泵制热和PV/T联合双热源热泵制热工况下COP分别为2.15、2.5和2.6,均能满足冬季室内的采暖要求。PV/T联合水源热泵制热和PV/T联合双热源热泵制热实验的平均发电效率和集热效率分别为12.1%和48.6%,11.3%和38.8%。空气源制冷实验时,热泵的EER平均为2.08;制冷兼制热水模式实验时,热水作放热源阶段的EER平均2.26,空气作放热源阶段的EER平均为1.96。     

太阳能热泵供热系统性能的试验研究

对太阳能热泵系统的不同运行工况进行了试验研究。分析了蒸发器入口水温、冷凝器入口水温对热泵系统性能的影响。通过研究分析得出:太阳能集热器面积与热泵机组的匹配为影响系统性能的重要参数,应根据用户对热量的需求来选择;蒸发器入口水温可在5℃—20℃之间变化,在20℃时,系统COP最高达到3.6。通过对试验结果的分析,为太阳能热泵系统的设计和运行控制提供了依据。     

严寒地区某绿色建筑双源热泵系统运行性能分析及优化建议

绿色建筑可再生能源系统应用广泛,实际效果却存在不匹配的问题。本文针对严寒地区某绿色建筑双源(地源、空气源)热泵系统一个供冷季和两个连续供暖季的不同运行模式进行实测,重点分析了采暖季不同运行模式下热泵系统能效比,对该双源热泵系统的性能匹配度做出评价。分析结果表明,当2017年空气源热泵未启动时,系统供热量相比2016年下降了40%,机组COP降低了22%,系统COP下降了27%。并且系统运行实测值相较于设计值的匹配度,低于2016年供暖季采用双源热泵系统运行时的匹配度。     

运行频率对复合热源热泵热水器性能的影响

为了研究运行频率对复合热源热泵热水器系统性能的影响,采用变频压缩机与电子膨胀阀,构建了直膨式太阳能-空气复合热源热泵热水器实验装置,并在相近的环境工况下,针对不同运行频率,对该装置进行了性能测试。分析了运行频率的变化对加热时间,蒸发压力及冷凝压力,压缩机耗功以及系统性能系数(COP)和集热效率等的影响,并比较了运行频率的变化对系统性能参数影响的敏感程度。实验结果表明,系统平均COP随运行频率的降低而增大,高频率运行会影响系统稳定性。运行频率的变化对系统各性能参数影响的敏感程度不同,系统平均蒸发压力和压缩机的平均耗功对运行频率的变化最为敏感,其次是加热时间和系统平均COP。     

进出口水温对大温差洗浴废水热泵机组性能的影响

洗浴废水中含有大量废热,为最大限度地回收洗浴废水热能,提出了双机串联大温差热泵机组。机组额定设计工况为：蒸发器侧洗浴废水进出口温度分别为30℃和6℃,冷凝器侧自来水进口温度为10℃,制取热水出口温度为45℃。通过实验研究了自来水进口温度、热水出口温度及洗浴废水入口温度对热泵机组制热性能（COP）的影响。实验结果表明,当自来水进口温度从5℃升高到15℃时,整体机组COP从5.0降低到3.85;当热水出口温度从40℃变化到50℃时,整体机组COP降低了7.5%;当洗浴废水进口温度从30℃升高到35℃时,整体机组COP提高了3.1%。在无辅助热源时,若洗浴废水温度从30℃降低到6℃,热水出水温度为45℃,自来水的温度必须要高于12℃;若洗浴废水入口温度达到35℃,即使自来水温度为6℃,热水出口温度也能达到45℃。     

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。     

并联毛细管小型二氧化碳热泵系统的除霜性能

空气源跨临界二氧化碳热泵系统具有较高的制热性能系数,但在蒸发器结霜工况下运行时,会出现供热量和性能系数下降的现象。介绍了一种以并联毛细管代替电子膨胀阀作为节流部件的热泵系统,并进行了除霜性能实验。实验结果表明:并联毛细管热泵系统的除霜效率略小于常规热泵系统,但是除霜过程较平稳,可实现连续制热,也无需对压缩机运行进行特别保护。不仅简化了除霜系统,也避免了机组除霜结束恢复制热时重启压缩机的困难。     

基于微细通道集热/蒸发器的太阳能热泵热水系统性能模拟与实验研究

提出了一种自主设计的微细通道集热/蒸发器,采用树形分支模型,由2块铝板冷轧吹胀而成,减小了接触热阻,提高了集热器的换热系数。将集热/蒸发器应用到太阳能热泵热水系统中,介绍了集热/蒸发器的数学模型。通过模拟和实验研究,分析了不同工况条件下系统性能系数COP、集热器集热效率、加热时间及各运行参数的变化特性。结果显示:将150L水从15℃加热到50℃时,系统全年平均COP为4.8,平均集热效率为1.3,平均加热时间为314min;环境温度的升高和太阳辐照度的降低会使集热效率显著增大;热泵系统性能的模拟结果与实验结果变化趋势一致,证明了数学模型和计算方法的可行性。     

空气源热泵辅助供热太阳能热水系统实验研究

设计并构建了一种新型空气源热泵辅助加热太阳能热水系统,该热水系统可根据气候条件分别以单一的太阳能热水器模式、单一的空气源热泵模式及太阳能与空气源热泵耦合模式运行.在昆明地区气候条件下,对空气源热泵辅助加热太阳能热水系统进行了一系列测试,分析了在不同运行工况下系统的热力性能.测试结果表明该系统具有较大的节能潜力,热泵空气...     

宾馆热泵热水系统的试验研究

探讨了适用于宾馆的热泵热水系统的加热方式及水箱布置形式。结合工程实例,对不同卫生热水温度下的热泵制热性能系数及不同水箱布置形式的热泵热水系统耗电量进行了试验研究。在宾馆使用热泵制备卫生热水可行。在选择合适的冷凝器卫生热水进出口温差以提高热泵制热性能系数时,应优化水箱布置形式,减少循环泵数量及其能耗,以提高热泵热水系统的制热性能系数。     

不同换热形式的污水热泵工程运行能效分析

对分别采用直接式、间接式换热系统的两个不同的污水源热泵工程,进行了系统运行参数实测,并计算得到了冬季热泵系统的运行能效比.数据对比表明,直接换热式污水热泵系统的能效比较高,实际工况与样本工况的COP值偏差仅为7%,而间接式系统则为27%.     

Heating load and COP optimisations for a universal steady flow endoreversible heat pump model

The heating load and coefficient of performance (COP) of a class of universal steady flow endoreversible heat pump cycle model, which consists of one heating branch, two cooling branches and two adiabatic branches, are optimised using the theory of finite time thermodynamics. The analytical formulae for heating load and COP versus temperature ratio as well as COP versus heating load of the cycle model are derived. Effects of the total heat exchanger inventory on performances of heat pump cycles are shown by detailed numerical examples. The results obtained herein include the optimal performances of endoreversible Otto, Brayton, Atkinson, Diesel, Dual and Carnot heat pump cycles.     

重庆村镇空气源热泵供暖系统夜间性能实测分析

针对重庆山地村镇迫切的供暖需求,选取该地区典型村镇搭建了空气源热泵供暖系统实验平台,分析了空气源热泵系统性能影响因素,并从供回水温度、系统耗电量、供热量、性能系数COP等角度对运行过程中的阶段特性(启动、稳定运行及全阶段)进行阐述,发现系统在3个阶段特点差异很大:启动阶段初始温度对COP影响较为明显,除霜时系统性能下降25%;稳定阶段特性与初始温度无关,室外条件较好时,降低设定温度,COP提高明显;总体来看,启动阶段COP最高,全阶段次之,稳定阶段COP最低。     

Experimental study of a solar-assisted ground-coupled heat pump system with solar seasonal thermal storage in severe cold areas

This paper presents the experimental study of a solar-assisted ground-coupled heat pump system (SAGCHPS) with solar seasonal thermal storage installed in a detached house in Harbin. The solar seasonal thermal storage was conducted throughout the non-heating seasons. In summer, the soil was used as the heat sink to cool the building directly. In winter, the solar energy was used as a priority, and the building was heated by a ground-coupled heat pump (GCHP) and solar collectors alternately. The results show that the system can meet the heating-cooling energy needs of the building. In the heating mode, the heat directly supplied by solar collectors accounted for 49.7% of the total heating output, and the average coefficient of performance (COP) of the heat pump and the system were 4.29 and 6.55, respectively. In the cooling mode, the COP of the system reached 21.35, as the heat pump was not necessary to be started. After a year of operation, the heat extracted from the soil by the heat pump accounted for 75.5% of the heat stored by solar seasonal thermal storage. The excess heat raised the soil temperature to a higher level, which was favorable for increasing the COP of the heat pump.     

严寒地区太阳能-地埋管地源热泵地板辐射供暖性能的实验研究

介绍了严寒地区太阳能-地埋管地源热泵供暖供冷示范工程,针对示范工程中太阳能-地埋管地源热泵与地板辐射供暖相结合的特点,提出了严寒地区太阳能-地埋管地源热泵系统的新型运行模式,并进行了初步的供暖实验研究.实验结果表明此运行模式节能效果显著,热泵平均COP为4.3,系统平均供暖性能系数达到8以上.     

两种工况下空气双热源热泵热水器的试验研究

对空气源热泵热水器在标准工况和低温工况下的性能进行了试验研究,并分析了进水温度对排气压力、排气温度、消耗功率、热效率的影响规律。结果表明,排气压力、排气温度和消耗功率随着进水温度的升高而增加,制热功率和性能系数随着进水温度的升高而降低;标准工况下的性能优于低温工况下的性能。     

城市污水热泵系统的有限时间热力学优化分析

应用有限时间热力学理论建立了热泵最佳制热性能系数和最小总传热面积的数学模型,结合实际算例,对总传热面积对系统特性的影响及总传热面积的优化进行了模拟分析。     

水源热泵与调峰锅炉联合供热的探讨

对水源热泵 调峰锅炉的联合供热系统的运行阶段、调节方式进行了研究,分析了联合供热系统运行费的影响参数及约束条件。结合工程实例,分析了联合供热系统的经济性。对制热性能系数、热泵热水进出口温度、供热介质实际质量流量、调峰锅炉出水温度、调峰负荷比及地下水出口温度随相对热负荷比的变化了进行了探讨。