涡流分离热气体再加热的CO_2热泵系统的分析

对涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统进行热力性能分析,并与相同运行工况下的节流降压CO2热泵系统的性能进行了对比,得出涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统存在最优的高压压力,在最优的高压压力下,系统获得最大的制热性能系数。提高分离热气体质量比、中间压力、蒸发温度、涡流管制热效应,降低气体冷却器出口温度,涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统的制热性能系数提高。随着热气体质量比的增加和气体冷却器出口温度的升高,涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统最优的气体冷却器出口压力也升高。在热气体质量比仅为0.2时,涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统相比节流降压CO2热泵系统,最佳的制热性能系数提高11%。随着热气体质量比的增加,差值会进一步增大。气体冷却器出口温度的升高,对涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统制热性能系数的影响要小于对节流降压CO2热泵系统的制热性能系数的影响。     

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.     

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 ℃.     

热泵热水器蓄热水箱分层蓄热技术试验研究

现有热泵热水器基本采用小温升循环加热方式对蓄热水箱的水进行加热,这种加热方式的弊端是需要将整箱水加热到设定温度后才可使用。若热水不足则需要重新利用热泵将整箱水的温度提高到设定值,不仅加热时间长,而且消耗的电能多,更严重地是剩余的热水会产生一定的不良影响。针对上述问题,首先通过对蓄热水箱分层蓄热技术试验研究,然后提出热泵小温升和大温升相结合的分区循环加热方式,最后通过试验数据分析验证了该加热方式能够很好解决现有热泵热水器以上不足,使用户获得更好的体验感。     

基于动态配气的仿生嗅觉检测系统设计与优化

为了提高仿生嗅觉检测系统性能,设计了一种具有气体体积分数、湿度和传感器阵列加热电压控制接口的基于动态配气的仿生嗅觉检测系统。在载气流量为50 mL/min(恒流控制)下,选取氮气、乙烯分别作为载气和待测样本,开展单因素试验,优化试验控制参数。试验结果表明,该检测系统工作在气体体积分数为0.05%,传感器阵列加热电压为5.0 V和气体相对湿度30%时,其灵敏度最大,响应和恢复时间最短。     

基于双向流固耦合的铁路客车水箱的强度分析

以铁路客车水箱为研究对象,采用双向流固耦合方法,利用有限元分析软件Ansys Workbench对客车水箱箱体内液体冲击晃动问题进行了建模与数值分析.通过研究在行车纵向方向对不同盛水量的水箱施加连续冲击载荷,获得了水箱结构应力随时间变化历程以及水箱结构变形随时间变化历程.研究结果表明:箱体所受最大应力与最大位移随盛水量...     

太阳能空调用多级水箱蓄热系统特性研究

介绍一种用于太阳能空调系统的多级水箱蓄热系统,在对其进行了理论分析的基础上,借助搭建的多级水箱蓄热试验装置,对不同级数系统的性能进行了试验研究。结果表明:随着多级水箱蓄热系统级数的增多,第一级蓄热水箱完成蓄热耗时变短,蓄热量品位逐步提高;在蓄热过程中系统级数越多,理想供热进口水温工作时间越长,但放热过程中情况与之相反。据此提出了系统的优化改进方案,优化改进后的系统对理想供热进口水温工作时间的延长效果明显。     

燃气机热泵余热除霜方法理论分析

提出了一种新型的燃气机热泵机组余热除霜方法,并阐述了该余热除霜方法的运行机理和运行过程.从系统可操作性和能量平衡两个角度分析了余热除霜方法的可行性,结果表明在系统除霜过程中,保温水箱热水温度波动一般在16～25 ℃范围内,保温水箱中的热水温度最低可保持在55 ℃以上,表明余热除霜方式是可行的;与逆向除霜方式、显热除霜方式等相比较,在相同的结霜条件下,余热除霜方式的融霜耗功最低,系统供热量最高,系统平均性能系数最高,结果表明余热除霜是一种有效的节能的除霜方法.     

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.     

基于太阳能空调系统的分区水箱运行特性研究

针对一种用于太阳能空调系统的分区蓄热水箱,对其运行情况进行了分析,结果表明,采用分区蓄热水箱来匹配太阳能空调能显著提高系统的性能.在夏季,分区水箱使得运行热水长时间内维持在较高温度,系统制冷COP也得以长时间维持在较高范围,虽然,在夜间无日照的情况下,系统的日工作时间减小了,但系统整体性能得以提高,尤其经过优化后,系统性能提升显著;同时,夏季的水箱结构较好地适用于冬季,在达到供暖要求的情况下,使得冬季系统的散热量降低,系统更为节能.总体而言,分区水箱应用于太阳能空调系统可以减小辅助能源的消耗,提高太阳能利用率.     

低温强热型空气源热泵热水器试验研究

采用中间喷射的涡旋热泵热水器专用压缩机及带经济器的系统设计,构成低温喷气增焓热泵热水器试验系统。试验结果表明:该系统能在-20~43℃环境下正常运行,制取65℃较高温度的热水。系统在环境温度高于20℃,且最高出水温度达到65℃时,能效比(COP)在3.4以上;在-15℃环境温度下COP依然能够保持在2.0以上;在-7℃~7℃段制热能力比目前常规热泵系统提高21%~28.9%。有效地扩大了(非二氧化碳)热泵系统的气候适应范围。     

太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统的仿真性能研究

以沈阳地区典型民用住宅建筑为例,对太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统进行仿真研究。利用TRNSYS软件,建立太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统仿真模型和地源热泵与热网互补供暖系统仿真模型,对2种系统的蒸发器进出水温度、热泵机组COP,及热网加热量进行对比分析,结果表明:太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统相比地源热泵与热网互补供暖系统的平均出水温度提高了50.41%;平均进水温度提高了53.08%;平均COP由3.167增加到4.65;热网运行时间由1540h增加到2032h;热网供暖季的平均换热量由114566.62kJ/h减少到101257.27kJ/h。     

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。     

太阳能空气源复合多功能热泵系统的试验研究

构建了一种多功能直膨式太阳能与空气源复合的热泵系统。在常州的冬季及春季分别对试验样机的运行特性进行研究。试验结果表明:系统在冷暖联供的工况下,即同时产生生活热水和冷冻水,整个过程平均COP为6.0;在冬季,太阳辐射强度为354 W/m~2时,系统制生活热水平均COP为4.32;模拟系统供暖,即将循环水从40℃加热至45℃时,测试结果中最低COP为5.07。在春季,太阳辐射强度为856 W/m~2时,系统制生活热水平均COP为5.78。夏季时,系统同时生产冷热水用于生活热水和供冷的需求;冬季时,由于太阳能的辐射,提高了系统的蒸发温度,热泵的性能因此得到提升。     

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。     

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。     

利用电厂循环水余热的吸收式热泵模拟研究

通过对热泵系统整体质量平衡、热平衡和内部部件之间的传热分析,建立了增热型吸收式热泵数学模型,并用该模型分析了某电厂热泵机组在运行中循环水温度、热网供水温度和汽轮机抽汽压力对机组制热系数的影响,通过模拟得出在不同工况下维持热泵机组制热系数在1.66以上所对应的汽轮机抽汽压力的变化范围。     

高温水源热泵回收锅炉水膜除尘污水中余热方案及运行控制策略的探讨

利用高温水源热泵设备可回收锅炉等能量转化设备产生大量的低温余热,提高其温度用于直接供热。本文对此进行了分析,提出了技术方案,并对热泵余热回收利用系统的运行策略进行了深入的探讨。     

Experiment on the performance improvement of air-to-air heat pump adopting the hot gas bypass method by outdoor fan speed variation

This study focuses on the effect of outdoor coil fan speed on the performance variation of the heat pump system by adopting the hot gas bypass method, and on the performance improvement with hot gas bypassing using the time step method to defrost. Tests were conducted for fan speeds 90, 60 and 30% of the normal speed of the outdoor coil together with the stationary case. Performance of the heat pump is compared with the conventional time step defrosting method for coefficient of performance (COP) and total heat capacity. Results show that the integrated heating capacity with hot gas bypassing is highest at 60% (780 rpm) of the fan speed and is 8.6% higher than that of the time step defrosting method. The averaged COP of the heat pump in this case is higher by 3.8% than the time step defrosting method and 2.8% higher than that of the stationary fan.