电动汽车热泵空调系统微通道换热器适应性研究

探讨管翅式换热器和多流程微通道换热器在同一电动汽车热泵空调系统中的性能差异,为电动汽车热泵空调系统中微通道设计和结霜控制的后续研究提供依据。试验比较在不同测试工况下采用微通道换热器和管翅式换热器的热泵型电动汽车空调系统的制冷特性及制热特性,结果表明:系统采用微通道换热器,车内外换热器体积分别减少57.6%和62.5%,有效减轻空调系统重量,有利于增加电动汽车续驶里程;制冷剂充注量减少26.5%,有利于降低温室效应。制冷工况下,系统制冷量和制冷系数分别降低4.1%～10.7%和1.7%～4.8%,说明将多流程微通道换热器应用于热泵系统还存技术难点,需要在微通道换热器流程设计、流量分配及压降等方面进行改进;制热工况下,系统制热量和制热性能系数分别降低1%～5%和4.2%～9.7%,但单位面积制热量提高16.7%～21.0%,当室外温度低于7℃时,室外侧微通道换热器出现严重结霜,极大影响系统的制热量和制热性能系数,需要进一步研究换热器结霜特性及融霜控制策略。     

R410A水源热泵空调机组变进水温度运行特性分析

对以R410A 为制冷剂的水源热泵空调机组进行了变进水温度运行的试验研究.制冷工况进水温度为 21～36℃的范围内,制热工况在进水温度在6-21℃的范围内,进行了机组制冷量、制热量、输入功率、EER/COP、吸气和排气压力、压比、吸气和排气温度等特性随进水温度变化的测试,分析了R410A机组在变进水温度下制冷和制热运行的特性,实验研究结果表明在目前极力推广使用的地源热泵空调机组(水源热泵空调机组的一种)中,如果地源埋管系统设计不合理,不仅不节能而且更耗能,且在制冷运行时更为明显.本文为R410A水源热泵空调机组的设计与工程应用提供了试验参考依据.     

R417A喷气增焓热泵热水器低温环境下的变流量特性分析

主要研究了R417A在喷气增焓空气源热泵系统中的替代应用,重点分析了低温环境下R417A替代R22的可行性。在对带闪蒸器的涡旋式压缩机喷气增焓热泵系统的热力学分析基础上,通过试验测试确定了R22和R417A 2种制冷剂在系统中的最佳充注量,随后在热水器一次加热循环条件下改变电子膨胀阀的开度以实现对循环补气量和系统流量的调节,分析了R22和R417A 2种系统在标准工况(20、15℃)、冬季工况(7℃、6℃)及低温工况(-7℃、-8℃)下的制热量、COP、吸排气压力及补气压力等试验数据,得出结论:喷气增焓空气源热泵系统处于最佳状态时,Pm≈(PePc)1/2;环境温度越低,R417A替代R22的优势越明显,即R417A更适合在低温环境下替代R22。     

R417a替代R22工质的静态加热式热泵热水器性能试验研究

从理论分析及试验研究方面对静态加热式热泵热水器的性能进行了研究,并根据国标GB/T 23137-2008中对工况条件的规定,将试验平台搭建在空气焓差室中,利用现有的环境模拟设备实现对机组进行性能测试。试验采用水箱混合法测定水箱温度,首先分析了在不同充注量情况下机组的性能;接着将机组运行工况分为高温、名义、低温、结霜4种工况进行测试,根据实验结果,对机组的性能进行了详细的分析;并采用工质R417a与R22进行直接替代对比试验。     

R417A热泵空调器运行特性分析

在焓差实验台和热泵性能测试系统中,对1台R417A热泵空调器在高/低温工况下的运行特性进行研究.通过改变蒸发器侧空气的温度、湿度等参数,测定了不同工况下空调器的各项性能指标.结果显示R417A热泵空调器的排气温度相对较低,制冷系统的冷凝温度、蒸发温度、制热系数和功耗在高温工况时变化不大,低温工况时,由于室外侧翅片管蒸发器结霜系统各性能变化较大,在结霜后期系统的性能有较大的衰减.     

压缩机频率对R410A/R410A复叠式热泵系统性能的试验研究

通过搭建R410A/R410A复叠式热泵系统试验台对比了在改变高温级或低温级压缩机频率下热泵系统性能的的变化情况,结果表明:在同一工况下,压缩机频率由50 Hz增加到80 Hz,高温级压缩机频率改变时的最小复叠温差仍大于低温级压缩机频率改变时的最大复叠温差;在系统运行未达到最高COP时,增加低温级压缩机频率所带来COP...     

基于仿真的R417A热泵热水器蓄热水箱优化设计

采用FLUNT耦合显示求解器,对一个采用R417A工质的热泵热水器蓄热水箱内的速度场、温度场及热流密度分布进行了数值模拟,得出水箱内水温随机组运行时间的变化及各阶段水箱内温度场及速度场的整体分布情况,对产生水温明显分层和涡流等现象的原因进行了分析.结果显示,温度场与速度场相互耦合能促进水温分布的均匀性.通过试验验证了数值模拟结果的正确性,并提出蓄热水箱优化设计的建议.     

利用工质特性提高热泵制热温度的研究

提出了一种采用T—S图中饱和蒸气线具有右倾特性工质作为热泵工质的新思路。可使工质在压缩过程中始终接近饱和蒸气状态,压缩机排气温度约等于工质的冷凝温度,从而可较好地解决排气温度过热所引起的一系列问题。     

基于R245fa工质的高温热泵机组试验研究

高温热泵机组以30～60 ℃的工业废水为低温热源,为客户提供80 ℃以上高温热水,相较于电热锅炉,其具有显著的节能优势。现针对客户需求,设计了一台以环保制冷剂R245fa为工质的高温热泵机组,测试了其在不同工况下的性能参数。结果表明:随着冷凝温度的上升,高温热泵机组COP由5.46降至3.10;在各运行工况下,压缩机的排气过热度正常,能够保证机组长期稳定运行。     

关于R410A和R22翅片管换热器回路数比的探讨

通过理论计算得出了相同换热量和相同工况下,采用5/16″管径R410A蒸发器(或冷凝器)与采用3/8″管径R22蒸发器(或冷凝器)时回路数的比值,并指出比值是两工质物性差异和盘管的内径及当量摩擦阻力系数差异共同作用的结果.     

CO2双螺杆压缩膨胀机在热泵空调中的应用

分析了CO2双螺杆压缩膨胀机的优势以及膨胀机和压缩机同轴连接的受力情况。通过分析可以看出,将膨胀机和压缩机做成同轴可以很好地抵消轴向力。并设计了新型的进气装置可以很好地实现CO2热泵空调系统的冬夏季转换,CO2双螺杆压缩膨胀机自身的进排气调节可以取代热泵空调中的四通阀,避免了四通阀的热短路效应和高低压间的泄漏。     

冬季工况下R32热泵性能的试验研究

以一台变转速热泵空调器为研究对象,测试其在冬季用R32做制冷剂时机组的能效及换热器的传热性能,以研究制热工况下空调系统中用R32作为替代制冷剂的可行性。试验测量参数包括蒸发器(室外机)和冷凝器(室内机)的传热系数、换热量、总压力降以及整机制热工况下的COP。通过结构匹配的室内、外侧两换热器在系统运行中同步测量,结果表明:冬季名义制热工况下,R32空调系统的制热能力比用R410A高出约3.0%,蒸发器、冷凝器的传热系数也有所提高,其中蒸发器的传热性能提高约6.0%,冷凝器传热性能提高约6.7%,而压降对比则变化不大。     

低温环境下风冷热泵型空调机组应用问题的探讨

分析了低温环境下风冷热泵型空调机组制热能力降低的主要原因,提出了在低温环境下提高风冷热泵型空调机组蒸发温度的方法及措施,并通过计算来验证其可行性。     

R1270在家用空调中应用的性能对比试验研究

对R1270和R22在家用空调中的制冷性能进行了对比试验研究,结果表明:在相同条件下,R1270和R22的系统制冷量基本相同,与R22制冷系统相比,R1270的能效比提高6.5%,充灌量下降了51%,压缩比下降27%。在满足制冷量的前提下,通过优化蒸发器,把蒸发器的管径从7mm变为5mm,并减少U型管数,改变流路布置,进行仅改变蒸发器的R1270样机试验,结果表明:R1270和R22的系统制冷量基本相同,R1270制冷系统的能效比为3.31,与R22制冷系统相比,能效比提高12.6%,充灌量下降了55%。这充分说明:在系统性能方面,R1270替代R22应用于家用空调中是基本可行的,同时也对R1270家用空调的安全性问题提出了一些建议。     

电动车用空调装置的研究

介绍了研制的热泵电动车空调系统，分析了转速对该空调系统制冷量、输入功率等性能及COP的影响。与目前使用的燃油汽车空调系统相比，是电动车空调系统的低速性能差，但它却具有较好的高速性能。     

使用条缝翅片管换热器的空气源热泵机组除霜特性研究

对试验使用条缝翅片换热器及R410A工质的空气源热泵空调器的除霜特性进行了试验研究,测量了除霜过程中热泵样机的制热量、输入功率、室外换热器进出口温度及压力等参数的动态变化,分析了不同工况下热泵样机的除霜损失.试验结果表明:随着室外环境温度和相对湿度的降低,热泵机组在除霜过程中消耗的能量及从空调房间中吸收的热量增大,尤其在环境温度低于0℃时,除霜过程中的损失增大更快.由于随着环境相对湿度的增大霜层增长速度加快,除霜过程中的损失占结霜/除霜循环总耗能及总制热量的比例增加,因此热泵机组结霜/除霜循环的平均制热量及COP迅速减小.与使用平翅片换热器的热泵机组除霜性能的比较表明,随环境相对湿度的增加,条缝片换热器热泵机组的结霜/除霜循环平均性能衰减速度要快的多.