二氧化碳/二甲醚混合工质热泵系统循环性能分析

在相同的工况条件下,对二氧化碳(R744)/二甲醚(RE170)混合工质与四种常见的热泵工质R22、R134a、R410A和R407C的亚临界循环性能进行了分析计算。结果发现,在R744/RE170质量配比为30/70下,系统的制热循环性能系数最大,其值为4.922,分别比R22、R134a、R410A和R407C系统提高了17.53%、30.52%、19.09%和16.52%;此时,系统的冷凝压力为2.276MPa仅高于R134a系统,压缩机压比为3.708,压缩机出口工质排气温度为92.6℃。     

循环工质的泄漏对于中高温热泵性能的影响

对于长期工作的空调热泵系统来说，工质泄漏问题是不可回避的，这一问题对于使用混合工质的中高温热泵系统就更加重要。作者在小型中高温热泵试验系统上进行了工质泄漏的试验研究，并得到了泄漏量和中高温热泵系统循环参数之间的一些规律，这些规律将有助于根据系统运行参数确定补充工质的时间和数量。     

变温热源地热热泵系统的可用能分析

地热能作为一种新能源已成为许多国家的研究重点，如何提高地热能的利用率是其重要的研究方向，而热泵又是其中一项关键技术。本文针对地热热泵系统的变温热源，从减小可用能损失的角度进行了详尽的理论分析。首先，对该地热热泵系统中的各个主要部件进行了可用能分析，发现和能损失情况均与循环工质的性能有关；其次，在实际工况下比较了纯工质和非共沸混合工质的可用能损失情况；最终提出了几种有可能应用于实际地热热泵工况下的循环工质。     

热泵系统用R744/HCs混合工质配比范围研究

针对现有碳氢类(HCs)工质进行综合分析比较,选定了一些适用于热泵系统的R744/HCs非共沸混合工质对。通过对选定的混合工质临界参数和温度滑移特性的进一步计算分析,确定了其适用的热泵循环,并建立了快速确定亚临界循环热泵系统用R744/HCs非共沸混合工质中R744质量配比范围的计算程序。结合热泵热水器的工况及高压侧压力的要求,利用计算程序确定了R744/R600、R744/R600a、R744/R601和R744/R601a的质量配比范围。     

地热热泵循环工质的开发及系统匹配

通过实验方法开发中高温地热热泵工质．该工况要求是：冷凝温度80～100℃，蒸发温度25～35℃，同时保持系统内最高压力不超过2500kPa。实验表明非共沸工质R123/R290(质量百分比50％／50％)和R123／R290／R600a(质量百分比40％／50％／10％)能满足上述条件，且系统的COP在3．0以上。     

关于中高温热泵试验中的几种特殊现象

在对中高温热泵进行了大量的试验研究之后，发现了四种有别于理论分析结果的试验现象，如冷凝温度下降，COP也下降；压缩机转数降低，COP降低等。针对这些特殊现象，进行了详细的描述、分析和较合理的解释，最终给出了对中高温热泵在设计和实际运行中的一些建议，这将有助于中高温热泵系统的安全高效运行。     

R744/R600a热泵热水器系统性能实验研究

为了研究环保混合制冷剂R744/R600a应用于热泵系统的可行性,在直热式水源热泵系统实验台上对R744充注质量分数在3%～11%的五种工况进行了实验研究。实验结果表明:R744充注质量分数的变化对热泵系统的COP_h、制热量和排气温度等性能参数均产生显著的影响;在热泵名义工况下,混合工质的最优R744充注质量分数为7%,其对应的系统COP_h和制热量相比R600a系统均明显提高,而其排气温度则明显降低。     

混合工质用于地热热泵系统的实验研究

针对以40℃－45℃地热尾水为低温热源的热泵系统,进行了大量的实验研究,首先,在该系统中采用了循环性能较好的低环害混合工质,以达到实际运行和环保要求,其次,根据不同的冷凝器水流量和凝器的进口水温,总结得出了大量稳定工况实际样本,并绘制了不同水流量和水温下的EER（能效比）值曲面,为热泵在实际工程应用中的变工况调节运行的智能化提供了参考数据。     

一种新型高温热泵混合工质的循环性能

对一种ODP(臭氧破坏势)为零的新型环保非共沸混合工质M1,在冷凝温度范围为80~110°C、循环温升为45°C的高温热泵工况下,进行了循环性能的理论和实验研究。理论循环性能分析表明,M1的综合性能优于传统工质CFC114;实验结果表明,M1系统的制热量Q和循环性能系数COP随工况温度的升高而提高。实验中,M1的最高平均冷凝温度达到102.3°C,相应热输出温度为103.0°C,冷凝压力和排气温度分别为1.951 MPa和119.0°C,都在安全应用的限制范围内。     

加入少量R290对R744热泵热水器性能变化的模拟分析

本文针对R744热泵热水器系统,考虑系统部件结构参数,建立了系统仿真模型。利用该模型分析了加入少量R290对R744热泵热水器系统性能变化的影响,发现当加入3%的R290时,相比纯R744装置,系统性能最优,其系统制热系数略有增加,最优放热侧压力稍有降低,并预测分析了该配比下,热汇水出水温度为45℃、50℃、55℃、60℃、65℃时系统主要循环性能。结果表明,在纯质R744中加入少量R290组成混合工质既可以提高系统循环性能,又能降低系统放热侧压力。     

R290在热泵空调热水器中的应用实验研究

R2.90作为一种自然工质,其臭氧层破坏系数ODP和地球变暖系数GWP值均接近于零,环保性能显著.为探索R290应用的可行性,在同一热泵空调热水器中进行了R290与R22的性能对比实验.实验研究结果表明:采用R290,机组的能效比COP及其运行性能明显优于相同条件下使用R22的机组.由此可见,R290作为热泵空调热水器...     

Performance of heat pumps charged with R170/R290 mixture

In this study, thermodynamic performance of R170/R290 mixture is measured on a heat pump bench tester in an attempt to substitute R22. The bench tester is equipped with a commercial hermetic rotary compressor providing a nominal capacity of 3.5 kW. All tests are conducted under the summer cooling and winter heating conditions of 7/45 °C and −7/41 °C in the evaporator and condenser, respectively. During the tests, the composition in R170/R290 mixture is varied from 0% to 10% with an interval of 2%. Test results show that the coefficient of performance (COP) and capacity of R290 are up to 15.4% higher and 7.5% lower, respectively than those of R22 for two conditions. For R170/R290 mixture, the COP decreases and the capacity increases with an increase in the composition of R170. The mixture of R170/R290 mixture at 4%/96% composition shows the similar capacity and COP as those of R22. For the mixture, the compressor discharge temperature is 17–28 °C lower than that of R22. For R170/R290 mixture, there is no problem with mineral oil since the mixture is composed of hydrocarbons. The amount of charge is reduced up to 58% as compared to R22. Overall, R170/R290 mixture is a good long term ‘drop-in’ candidate from the view point of energy efficiency and greenhouse warming to replace R22 in residential air-conditioners and heat pumps.     

采用混合自然工质的自复叠制冷系统热力性质分析

对R744／R290、R744／R600a混合自然工质的热力性质进行分析比较,并将它们用于自复叠制冷循环,对系统的循环特性进行分析。经过计算,得出了两种混合工质制冷性质的不同点及环境温度、制冷温度、混合工质中R744浓度对系统性能的影响。为今后R744／R290、R744／R600a的实验研究和实际应用提供了理论依据,减少了实验的工作量。     

工质为R415b的空气源热泵热水器性能实验研究

通过对工质为R415b的空气源热泵热水器的性能实验,给出了环境温度和相对湿度不同时,随着水箱内水温的升高,热泵系统内蒸发压力、冷凝压力、压比、吸气温度、液管温度、冷凝侧过热度和过冷度、蒸发侧过热度以及COP的变化规律,指出了空气源热泵热水器的COP不仅随水温动态变化,而且与气温及湿度有关。同时,还对水箱内水的升温规律以及与热泵循环参数的关联进行了研究。     

Experimental investigation on the performance of ORC power system using zeotropic mixture R601a/R600a

An experimental study on the practical performance of organic Rankine cycle (ORC) system using zeotropic mixture is performed by using a small scale ORC power generation experimental setup. R601a/R600a is selected as the working fluid. The effects of mixture composition, heat source temperature, and working fluid flow rate on the performance of ORC system are investigated. The experimental results indicate that the net power output first increases and then decreases as the R600a concentration increases. The optimal mixture composition with the maximum net power output is 0.6/0.4 (mass fraction) at the heat source temperature of 115°C. The net power output of R601a/R600a (0.6/0.4) is higher than that of R601a by 25%, indicating that the performance of ORC system can be clearly improved by using the zeotropic mixture. For a fixed working fluid flow rate, both net power output and thermal efficiency first decrease slowly and then drop sharply with the decrease of the heat source temperature. The appropriate superheat degree of R601a/R600a is in the range of 15 to 20°C when the heat source temperature has a small variation. In addition, the optimal working fluid volume flow rates yielding the maximum net power output are obtained for different compositions of R601a/R600a. The experimental results in the study can be of great significance for the design and operation of ORC power system using zeotropic mixture. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

中高温空气源热泵热水器的工质优选

热泵热水器的工质对机组的性能和热水器的出水温度都有较大的影响,是研发高性能热泵热水器的重要课题之一。对目前热泵热水器常用的工质、部分中高温热泵工质以及新开发的中高温热泵热水器工质TJR01从基本物性、安全性、环保性、溶油性进行了分析,又通过CSD方程对循环特性进行了计算和分析。结果表明,新工质TJR01直接充灌到R22压缩机里,既能保证热水器的出水温度要求,又能保证机组高效稳定运行。     

太阳能辅助R744热泵系统在中原地区的性能分析

针对中原地区典型气象年(辐射极大)的冬季气象条件,通过所建立的跨临界循环热泵系统性能模拟平台,计算并对比分析了太阳能辅助R744跨临界循环及单一R744热泵系统在中原地区的运行特性;讨论了热水出水温度、传热窄点温差改变时系统制热性能系数和最优放热侧压力的变化规律。研究结果表明,在设定工况下,联合应用太阳能集热系统,R744热泵系统性能在冬季可得到大幅度提高,平均提高34.4%;热水出水温度低于70℃时,系统性能提高幅度超过36.0%;但传热窄点温差增大,系统性能有一定程度下降。     

R125/R290混合工质热泵制冷剂变流量特性研究

对混合工质R125/R290(25/75,质量配比)热泵变制冷剂流量特性进行了实验研究,并以55℃热汇出口温度为例,与被替代工质R134a和R22进行了对比分析。研究结果表明:随着制冷剂流量增大,排气温度线性下降,单位质量制热量则先上升后下降,系统COP随着制冷剂流量的增加表现为先线性增加后缓慢下降的趋势;在混合工质流量为1.12kg/min时,系统出现最大COP值3.040;系统火用效率则随着制冷剂质量流量的增大而增大。整个实验工况范围内,传热温差窄点一直保持在换热器中间部位。实验结果表明,在实验工况范围内,R125/R290(25/75)有望成为R134a及R22的替代工质。