北京地区空气源热泵供暖系统的应用研究

针对北京地区空气源热泵散热器供暖系统进行了实测研究,对系统运行期间的各房间空气温度、机组供回水温度及散热器表面温度、系统供热量、耗电量进行了实测。测试结果表明,该系统能够满足室内热舒适性的要求,室内温度维持在15℃以上,且温度分布均匀;供热系统性能稳定,供热量和制热性能系数COP都能保持在稳定状态,测试期内供热系统的COP约为2.8。     

太阳能-空气双热源复合热泵系统性能研究

太阳能-空气双热源复合热泵技术能有效解决空气源热泵室外温度低时蒸发器易结霜、系统性能降低的缺点。本文在课题组前期研究的基础上,针对一种新型的太阳能-空气双热源复合热泵系统,采用分布参数法建立了系统的数学模型。利用数学模拟的方法对单一空气源热泵系统和太阳能-空气双热源复合热泵系统在三种不同工况下的制热量和COP进行了模拟,并对模拟结果进行了对比分析。     

双源复合热泵供暖系统的试验研究

为降低建筑能耗和提升可再生能源的利用率,建立了双源复合热泵供暖系统的试验装置。通过试验,分析了采暖季不同天气工况下系统的运行情况。结果表明:系统运行连续、稳定,系统能够满足不同天气情况的建筑供暖需求;晴天测试日太阳能热泵供暖运行性能系数平均COP值为4.3,测试日空气源热泵供暖性能系数平均COP值为2.2,双源复合热泵供暖系统与单空气源热泵供暖相比具有明显的节能优势。     

寒冷地区用空气源热泵的技术进展

综述了近年来国内外用于寒冷地区的空气源热泵(ASHP)系统,并对其性能、特点进行了比较分析;提出了一种双级压缩变频空气源热泵(TV-ASHP)系统型式,试验研究表明,TV-ASHP在-18℃以上的室外低温环境下,具有较高的制热效率和制热量,同时压缩机排气温度低于120℃,能够满足寒冷地区冬季供暖需要.     

带有闪发器的空气源热泵系统数学模型的研究

建立了带有闪发器的空气源热泵系统的数学模型,并对其进行性能模拟分析。模拟结果表明,在低温工况运行时,带有闪发器的空气源热泵系统的制热量和COP均高于传统单级压缩系统,且其排气温度低于传统单级压缩系统约20℃。采用节流前闪蒸补气策略有利于提高空气源热泵的低温运行可靠性和制热性能。     

空气源热泵热水器性能测试及运行评价研究

环境及水箱温度是影响空气源热泵热水器运行性能的重要因素,借助焓差试验台测试了5个不同环境温度条件下热水器的非用水及用水过程的能效系数。结果表明,在20℃以上环境中,保证45℃供水时,热水器COP均为3以上,尤其在30℃以上环境中,提供50℃用水时COP达到4以上;在2℃及以下环境中,保证40℃用水时COP维持在2左右。按照标准年日平均温度分布划分5个温度区间,分别以已经测试的5个工况中用水加热阶段的能效表征每个温度区间的运行性能,给定日用水制热量,考虑寒冷程度对用水频率的影响,评价了寒冷地区、夏热冬冷地区及夏热冬暖地区的全年运行综合能效,结果表明:夏热冬暖地区空气源热泵热水器最具适用性,寒冷地区也具有推广使用的潜力。     

R32热泵示范系统运行性能的试验研究

针对某医院示范改造项目应用R32空气源热泵系统的供暖运行性能开展试验研究,分析示范建筑的环境温度及室内温度变化情况,计算R32热泵系统的总制热量、总能耗和供暖季综合性能系数,并研究系统在低环境温度下的运行情况。结果表明,R32空气源热泵的供暖效果良好,整个供暖季的系统综合性能系数为2.91,室内平均温度达17.8℃,在环境温度为-12.5℃左右时,R32空气源热泵系统的供水温度约为41℃,平均系统能效为2.2。     

空气源热泵室外换热器翅片管的融霜过程分析

空气源热泵因其供热效率高而得到广泛应用,但是室外换热器的结霜问题导致了其供热效率的下降。针对空气源热泵室外换热器单管的融霜过程,搭建了单翅片管融霜实验台,使该单根翅片管分别以结霜和融霜2种模式运行。融霜过程分别选择40,30,20,10,5℃的循环溶液,同时对融霜过程进行理论分析。试验以及理论分析结果表明:在不同的循环溶液温度下,随着循环溶液温度的升高,融霜速率逐渐增加且变化趋势加快;循环溶液温度的高低对融霜过程产生程度不同的影响,存在最佳循环溶液温度,可以使得除霜效率达到最高。     

复叠式空气源热泵相变蓄热器蓄放热效率试验研究

复叠式空气源热泵蓄能除霜方法是在常规的复叠式空气源热泵系统中添加翅片管式蓄热器,将低温级的多余的热能通过相变材料储存起来,实现同时低温级除霜和高温级供热的目的,在蓄能除霜阶段,其释热过程为多温位释热过程。试验研究在不同室外干球温度-9,-12,-15 ℃(即不同低温级蒸发温度)下蓄热器的蓄放热特性,结果表明,室外干球温度越低,蓄热效率越高,低温级总体?效率呈现上升趋势。     

变频空气源热泵技术

以变频热泵空调器、热泵型VRF空调系统以及我们提出的双级压缩变频空气源热泵系统、供冷／供热／供生活热水变频空气源热泵系统为研究对象,分析变频技术引入空气源热泵系统带来的功能拓展和性能提升。     

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。     

空气源蓄热式土壤源热泵系统模拟研究

提出了空气源蓄热式土壤源热泵系统,该系统将夏季自然空气热量蓄存于土壤中,冬季再由热泵取出供热,即实现了可再生能源的移季利用又能解决严寒地区应用土壤源热泵引起的土壤全年总取热量与总排热量失衡的问题.为研究系统运行特性,建立了系统全年仿真模型,并以哈尔滨某建筑为例进行了模拟计算.结果表明,经移季蓄热埋管管壁处土壤温度升高了3.2℃,显著改善了热泵运行条件,使得供暖保证率达到了99.5％,热泵性能系数为3.99,系统全年供热性能系数为2.56.证明了该系统在严寒地区应用是可行的.     

基于空气源热泵与新型通水地板的辐射供暖系统应用分析

为了研究一种新型通水地板在寒冷地区的实际应用效果,在天津地区某办公楼内搭建了基于空气源热泵与该新型通水地板的辐射供暖系统,并进行了长期的数据监测.研究结果表明,该系统在测试期间季节供热性能系数HSPF为2.19,COPsys平均值为2.20,单位面积供热量平均值为54.6 W/m2,有一定的节能效果;在测试最冷日室内温...     

基于正交设计的汽车热泵空调系统参数优化研究

为研究汽车热泵空调在低温时的制热性能及各项参数对系统性能的影响,搭建了热泵系统实验台,研究了汽车热泵空调系统在室外温度为-10～0℃的制热量及制冷系数（COP）,分析了室外换热器风速和室内冷凝器风量对系统性能的影响。基于正交设计,通过一维仿真分析了低温时压缩机转速、电子膨胀阀开度、室内冷凝器风量、室外换热器风速对系统性能指标的影响并确定了最优参数。结果表明：COP随环境温度和室内冷凝器风量的提升而升高,室外换热器风速对COP的影响不大;选择不同的评价指标时,参数对指标的影响及最优参数组合皆有差异。     

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.     

空气源热泵空调的一种新型除霜控制模式

以实现空气源热泵空调良好的除霜效果为目的,在进行充分试验的基础上,通过采集室外换热器液相冷媒温度和环境温度2个参数,提出了一种新型的除霜进入、除霜方式选择和除霜退出等具体的除霜控制模式,实现了空气源热泵空调机组的智能化除霜.     

复合热泵热水系统运行特性的分析研究

针对某高校洗浴中心热水系统工程,提出一种带回收洗浴污水余热的污水源和空气源复合热泵热水系统,将洗浴污水余热回收利用且系统运行能效高。本文从空气源热泵热水系统单独运行和空气源热泵与污水源热泵组成的复合热泵热水系统运行两方面出发,通过对机组出水温度、系统制热量、COP等数据分析,研究热泵热水系统的运行特性。结果表明,在复合热泵热水系统运行模式下,污水源热泵机组串联运行的效果优于并联运行;复合热泵热水系统的运行能效比单独空气源热泵热水系统的运行能效提高约19%;污水余热回收的热量占总制热量的35.8%。     

低温环境下运行参数对两级压缩空气源热泵性能的影响

基于R134a压焓图和Cleland计算模型,分析了低温环境下运行参数对两级压缩一次节流中间不完全冷却空气源热泵系统性能的影响。结果表明:冷凝温度和蒸发温度是影响系统COP的主要因素,且蒸发温度影响更大;冷凝器出口处过冷度对系统COP和低压级制冷剂流量的影响较小,高压级制冷剂流量随过冷度的增加而减少,且减少幅度随蒸发温度和冷凝温度的升高而逐渐增大;系统蒸发器出口处过热度几乎不影响COP;高压级压缩机的排气温度随蒸发器出口处的过热度增加而增大;而高、低压级制冷剂流量随蒸发器出口处过热度的增加而降低,且降低幅度随蒸发温度的降低逐渐降低,但基本不受冷凝温度的影响。     

空气源热泵供暖在寒冷地区临建中的应用研究

空气源热泵机组是一种模块化机组,安装方便,具有可移动、可周转、可重复组装使用的特点,适合在临建中使用。空气源热泵机组1k W电能投入,可产出2～4k W热量,有着极为显著的节能环保价值,其中超低温型机组可以在-25℃的室外气温下实现供暖。因此在寒冷地区的临建供暖选择上,空气源热泵是较为理想的热源。本文通过北京某施工现场临建的空气源热泵供暖系统的实验研究,得到相关数据和结论,为类似工程的空气源热泵供暖系统的设计提供了借鉴。     

双级压缩变频空气源热泵的试验研究

介绍了一种适用于寒冷地区双级压缩变频空气源热泵机组的系统组成和工作原理,建立了标准制冷量为16kW的双级压缩变频热泵的试验系统,并对系统性能进行了试验研究.试验研究结果表明,在冷凝温度50℃和蒸发温度-25℃工况下,系统制热性能系数高于2,压缩机排气温度低于120℃,制热量可以满足用户要求;且试验验证系统运行稳定可靠,可以在-18℃以上的室外低温环境中满足寒冷地区冬季供暖需要.