超临界CO2气冷器内火积耗散分析

为了分析火积耗散在气冷器内分布情况及影响，利用CFD数值模拟技术建立直管套管式气冷器模型，对超临界CO₂套管式气冷器内CO₂与冷却水之间的热量传递过程进行数值模拟研究。通过改变操作压力、温度、质量流量等参数进行计算，分析火积耗散沿管长分布情况，研究温度、质量流量、压力的变化对套管式气冷器火积耗散的影响。结果表明：随着CO₂进口温度升高，火积耗散增大，但冷却水温度的改变对火积耗散影响小，可忽略不计；随着冷却水质量流量的增大，火积耗散减小，火积耗散在CO₂入口相对于在套管气冷器其他位置处，数值最大。相较于冷却水质量流量0.03 kg/s，冷却水质量流量为0.04 kg/s时，火积耗散减小了2.6%，冷却水质量流量为0.05 kg/s时，火积耗散减小了3.2%；随着CO₂质量流量增大，火积耗散增大；且随着压力的增大，火积耗散减小。研究结果可以为改进CO₂气冷器的结构和提高换热性能提供新的思路和参考依据。     

带喷射器的跨临界CO2热泵系统性能分析

为了提升跨临界CO₂热泵系统的性能,利用喷射器替代节流阀植入系统中,在保证喷射器效率的前提下,对系统中各参数之间的相互影响进行了分析,通过建立SEC系统的热力学模型,分析了气冷器CO₂出口温度、排气压力、蒸发温度等参数对系统制热系数COPh的影响。结果表明：气冷器CO₂出口温度是决定常规系统引入喷射器是否有益的关键,随着排气压力(7～10 MPa)变化,气冷器CO₂出口温度(30～55℃)存在一转换温度,只有当出口温度小于转换温度时才有助于提升COPh。同时为了保证系统的安全与运转正常,气冷器CO₂出口温度在低于安全值(57℃)的前提下,还应不超过其转换温度。本文进一步研究了增加回热器对提升SEC的热力性能的效果,结果表明,在气冷器CO₂出口温度大于31℃时在SEC系统中加入回热器可以有效提升热泵系统的制热性能。     

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。     

家用空气源CO_2热泵热水器系统特性的试验研究

由于CO_2具有环保和独特的热力学优势,其用于家用热泵热水器领域已获得巨大的发展。为研究CO_2热泵热水器系统运行特性受外界因素影响的变化规律,自行搭建了一台空气源CO_2热泵热水器试验台开展试验研究。试验表明随着冷却水体积流量从48.94 L/h增加到75.2 L/h,空气源CO_2热泵热水器系统制热量提升49%,制热系数比原来增加了0.7倍;随着室外环境温度从-3℃升高到13℃,空气源CO_2热泵热水器系统制热量提升28%,制热系数比原来增加了1.5倍,室外环境温度对压缩机的吸气压力影响较大。本文的试验研究结果为后续的CO_2空气源热泵热水器的系统优化提供技术支持。     

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。     

CO2跨临界水-水热泵系统模拟与试验研究

主要对带节流阀的CO2跨临界水-水热泵系统建立了数学模型,对系统的制热性能进行了模拟计算,并与试验数据做了对比。主要分析了高压侧压力、冷却水和冷冻水的进口温度和流量分别对系统制热系数和制热量的影响。结果表明,模拟计算结果与试验测试值的一致性较好,从而验证了模型的可信度。模拟所得对应最大制热系数的最佳高压侧压力与实验结果存在一定的偏差。系统的制热性能系数和制热量随着冷却水进口温度的升高而降低,随冷冻水进口温度的升高而增大;而且都随着冷却水和冷冻水流量的增加呈现出升高趋势。     

双并联冷凝器水冷热泵系统模拟与试验研究

运用EES编程建立了水冷热泵系统的数学模型,对系统的制热性能进行了模拟计算,主要分析了室内环境温度、冷却水进口温度和流量对系统制热量性能系数和能效比的影响。模拟结果表明:室内环境温度对系统性能系数和能效比影响很大,随着温度的升高制热系数降低;在一定范围内随着进水温度和流量的升高,系统性能系数和能效比急剧增大,但随后趋于平缓,存在最佳流量。通过模拟研究了运行参数对性能的影响,为实际的开发设计和验证提供了依据。根据理论设计,搭建试验样机,利用空调焓差室对该机组进行试验研究,对试验样机在名义工况下的制冷、制热性能进行了测试,水侧和制冷剂侧热平衡偏差在5%以内,进一步验证了测试的准确性。测试结果表明,制冷工况时的性能系数和能效比均低于制热时的,采用双并联冷凝器设计,对于较大制冷量和制热量热泵系统具有明显优势。     

跨临界CO2热泵空气加热系统试验研究

介绍了一种新型商用跨临界CO2热泵空气干燥系统.首先建立了热泵干燥系统所需的翅片式气冷器的物理和数学模型,对气冷器的换热面积进行了计算,同时根据超临界状态下CO2放热特性对气冷器的结构进行设计.在此基础上,建立了跨临界CO2热泵空气干燥系统,并对该系统进行了性能试验研究.试验结果表明,该系统可将常温空气“一次性”加热到100℃,此种工况下空气流量为2.26 m3/h,系统性能系数COP为3.80.     

低温空气源CO_2热泵热水器系统特性研究

压缩机排气温度过高及制热量不足等现象是单级蒸汽压缩式制冷系统在低蒸发温度下经常面临的问题,以CO_2为制冷工质的中间不完全冷却两级蒸汽压缩热泵系统能很好地改善这些问题。本文构建了低环温(-20℃)下CO_2热泵热水器系统、确定了系统各部件结构参数、建立了部件和热泵系统的数学模型。模拟结果表明:随着环境温度升高,CO_2热泵热水器系统制热量以及COP呈现出增长的趋势,改变水侧输入参数对系统性能有较大影响。     

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.     

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。     

太阳能热泵热水器加热性能的试验研究

在自行设计制作的试验台上进行了太阳能热泵热水器加热性能试验.定流量循环加热热水时,太阳能热泵热水器比普通太阳能热水器加热速度快3.4倍,集热器效率提高了1倍多.太阳能热泵直流式加热热水时,热水出口温度随热水流量的增加而降低,系统能效比随热水流量的增加而增加;热泵蒸发温度与热水入口温度越高,产生适宜出口温度的热水流量调节范围越大,出口温度相同时则系统能效比越高;太阳能热泵具有即时供热水功能.太阳能热泵热水器采用循环式加热比直流式加热耗时更短,经济性更好.     

A new method for field test of the heating capacity of air source heat pumps

The operation performance measurement of the air source heat pumps in the field, in which conditions are complicated and the accuracy could not be ensured, is very crucial for its performance evaluation and improvement. In this investigation, a novel method for measuring the heating capacity of the air source heat pump is established. An auxiliary electric heater is installed along the pipeline between the compressor and the condenser, and the refrigerant temperature difference caused by the heater is gathered to calculate the refrigerant mass flow rate based on the energy conservation. The heating capacity is calculated with the measured data of the refrigerant enthalpy at the inlet and outlet of the condenser and the refrigerant mass flow rate of the compressor discharge pipe. The validation results in laboratory tests show that the measured heating capacity accuracy is within 9.2%. It is also found that the impact of the novel test method on the heating capacity of the air source heat pumps is below 1.7%, and the power consumption of the tested units is increasing of within 1.8% compared with it when the electric heater is off. The refrigerant enthalpy difference method with an electric heater presented in this research can be applied to measure the heating capacity of different air source heat pump air heaters accurately in the field, which will be much helpful to improve the performance for cleaning heating in northern China.     

An experimental study on the performance of air/water direct contact air conditioning system

Direct contact air conditioning systems, in which heat and mass are transferred directly between air and water droplets, have many advantages over conventional indirect contact systems. The purpose of this research is to investigate the cooling and heating performances of direct contact air conditioning system for various inlet parameters such as air velocity, air temperature, water flow rate and water temperature. The experimental apparatus comprises a wind tunnel, water spray system, scrubber, demister, heater, refrigerator, flow and temperature controller, and data acquisition system. The inlet and outlet conditions of air and water are measured when the air contacts directly with water droplets as a counter flow in the spray section of the wind tunnel, and the heat and mass transfer rates between air and water are calculated. The droplet size of the water sprays is also measured using a Malvern Particle Analyzer. In the cooling conditions, the outlet air temperature and humidity ratio decrease as the water flow rate increases and as the water temperature, air velocity and temperature decrease. On the contrary, the outlet air temperature and humidity ratio increase in the heating conditions as the water flow rate and temperature increase and as the air velocity decreases.     

空气源热泵热水器试验台的设计

由于空气源热泵热水器的热容量随地域性和季节性变化较大,冷媒的质量流量调节范围较大,系统运行特性较为复杂,优化系统性能显得尤为重要。通过空气源热泵热水器试验台的搭建,可以对蒸发器风冷效率,压缩机压缩特性,电子膨胀阀开度等进行独立的研究,进而根据不同工况优化设置系统参数,提高系统制热COP。     

一种新流程空气源热泵的低温性能实验研究

基于提高空气源热泵在低温环境下的制热能力,针对低温环境下空气源热泵空调机组制热能力降低的原因,分析了可能采取的措施,提出了一种新的空气源热泵流程,并对采用该空气源热泵的低温制热性能进行了试验研究。     

微型电动汽车热泵空调系统设计与试验研究

为了提高某微型电动汽车有效续航里程,对其原有空调系统及换热器进行了改进设计与研究,新热泵空调系统采用4个电磁阀对其冷暖模式进行切换,通过焓差室对换热器和系统的性能进行了测试.首先比较了两种不同流程布置室外微通道换热器的换热能力;进而分别将原空调系统换热器和所设计换热器应用于该热泵空调系统,试验研究了压缩机转速和环境温度...