低温空气源热泵的发展现状与关键技术指标

空气源热泵由于其低温适应性不高,导致机组制热效率下降,而在北方严寒和寒冷地区发展受到限制。通过对国内外学者在提高空气源热泵低温条件下运行性能所作的研究进行梳理和总结,可从压缩机性能和除霜技术两方面着手改善空气源热泵性能;归纳了在低温环境下提高压缩机性能和除霜控制方法及除霜技术;详细总结了热泵运行性能系数指标、结除霜指标和低温适应性三方面关键技术对空气源热泵运行性能的影响。     

空气源热泵供暖产品调研及性能分析

本文对空气源热泵供暖产品市场应用现状进行研究,通过产品类型调研,对占据主要市场份额的低温空气源热泵供暖产品从压缩技术、改善工作区间和降低除霜能耗三个方面介绍了其低温适用技术,同时分析了所调研产品的供暖性能情况,总结得到我国当前市场低温空气源热泵供暖产品性能特点,进而提出空气源热泵下一步工作重点,为未来的技术发展提供参考。     

闪发式低温空气源热泵的试验研究

带有闪发器的空气源热泵系统是解决空气源热泵低温适用性的有效手段之一.本文针对带有闪发器的低温空气源热泵机组开展了试验研究.研究发现,在环境温度低于3℃时,带有闪发器的低温空气源热泵系统的蒸发压力随着室外空气温度的降低而降低,制热量和COP随着室外空气温度的降低而降低的速度较慢,在- 15℃时其性能系数仍能达到2.03,是一种能够保证空气源热泵系统低温工况下的高效运行的手段.     

单、双级变频压缩低温空气源热泵制热性能及供暖效果对比分析

分别针对单级压缩、双级增焓压缩转子式低温空气源热泵机组,进行了制热工况性能对比测试。测试结果表明,电辅热关闭时,双级压缩低温空气源热泵机组的COP比单级压缩机组提高22%~40%左右。可见,双级压缩低温空气源热泵制热性能比单级压缩热泵机组有较大提高,是一种经济性较好的辅助热源,可作为我国北方寒冷地区村镇住宅供暖采用清洁能源加低温空气源热泵补热系统的较优组合方案。     

医院手术部排风空气源热泵夏季运行特性研究

本文探讨了基于医院洁净手术部排风空气源热泵在夏季实际制冷运行时的性能。研究结果表明,热泵可回收利用洁净手术部的"低温"排风作为空气源热泵的高温热源,实现可再生能源的循环利用,并且热泵的性能系数有明显的提高。随后分析比较了空气源热泵夏季制冷运行时的性能特性,以及基于洁净手术部排风空气源热泵的影响因素。     

低温太阳能热水辅助空气源热泵系统制热系数实验分析

空气源热泵在冬季运行工况中,由于系统蒸发温度低,导致系统制热效率下降。为解决这一问题,本实验尝试对空气源热泵系统进行改造,添加了低温太阳能热水辅助系统,并对该系统运行工况进行了测试。同时,通过对比分析低温太阳能辅助系统和空气源热泵系统的循环工质温度、压力和能耗,我们不但得出影响热泵机组冬季性能的主要因素,而且得到了该系统最优集热温度和热泵工质循环温度的变化规律,并且也从理论上对空气源热泵和低温太阳能热水辅助空气源热泵的压缩比和COP值进行分析,给出了影响压缩比和COP值的关键参数,以及指出如何提高热泵机组COP值的方法。最后提出了如何提高机组制热性能的关键性措施,为以后的实际应用和研究提供了参考。     

空气源热泵机组新型低温运行工况稳态特性研究

双级耦合热泵供暖系统中,空气源热泵作为一级侧机组,工作于一个全新的低温运行工况中。本文利用已建立并通过实验验证的空气源热泵机组稳态仿真数学模型,对机组在新工况与常规工况下的低温稳态特性进行了计算机仿真。结果显示,在新工况下,空气源热泵性能显著改善,机组低温运行范围有效扩大,满足作为双级耦合热泵供暖系统低位热源的需要。此研究可为新系统的推广奠定可靠的理论基础。     

空气源热泵供暖平衡点影响因素分析

空气源热泵是纳入GB 55015—2021《建筑节能与可再生能源利用通用规范》中的可再生能源利用技术之一。在北方清洁取暖电气化、长江流域供暖常态化、建筑能耗超低化趋势的推动下,空气源热泵供暖应用迅速增长。由于空气源热泵供热能力和建筑热负荷需求随室外温度变化趋势相反,空气源热泵供暖设计中的平衡点确定对系统容量、供暖性能和投资运行费用具有重要影响,本文分析了低温型和常规型空气源热泵供暖产品在不同地区、不同节能等级、不同建筑类型建筑中应用的性能和经济平衡点变化,结果显示热泵初投资影响使经济平衡点普遍高于性能平衡点;且在相同应用情境下,低温型热泵的平衡点普遍低于或等于常温型热泵,全生命周期成本更低,供热季节性能系数更高,具有更好的应用性能。     

新型无霜空气源热泵供热系统性能初步分析

通过对比现有的空气源热泵空调系统的优缺点,提出了一种新型溶液预处理空气源热泵空调系统——无霜空气源热泵空调系统。通过对该系统各个运行模式建立系统性能模型,综合分析该新型溶液预处理空气源热泵空调系统在冬季工况下的系统性能,得出该新型溶液预处理空气源热泵空调系统在0℃相对湿度60%的工况下系统COP可达3.06,而在-7～5.5℃相对湿度60%的工况下,系统的COP在2.84～3.18之间,比传统的电融霜空气源热泵系统COP高,传统的电融霜空气源热泵系统的COP大约为2,在低温段更具有优势具有较高的节能潜力。     

两级压缩对空气源热泵低温性能的实验研究

本文引入了新的两级压缩空气源热泵系统,并将其与普通空气源热泵系统低温时的制热性能进行了全面测试。试验结果表明:在相同的工况下,两级压缩空气源热泵系统制热量下降幅度相对普通空气源热泵较少,与普通热泵用相比,两级压缩空气源热泵系统在蒸发温度为-15℃的工况下,制热COP提高22%。     

两种工况下空气双热源热泵热水器的试验研究

对空气源热泵热水器在标准工况和低温工况下的性能进行了试验研究,并分析了进水温度对排气压力、排气温度、消耗功率、热效率的影响规律。结果表明,排气压力、排气温度和消耗功率随着进水温度的升高而增加,制热功率和性能系数随着进水温度的升高而降低;标准工况下的性能优于低温工况下的性能。     

中重度结霜下空气源热泵蓄热除霜实验研究

提出采用相变蓄热器(作为除霜工况时的主要低温热源)提高空气源热泵除霜能力.在中度、重度结霜工况下,对室外机换热器表面温度、相变材料温度、压缩机吸排气压力、室内机换热器表面温度随除霜时间的变化进行实验研究,以此评价采用相变蓄热器后空气源热泵的除霜能力.     

双级耦合热泵在寒冷地区高层建筑中应用的模拟分析

分析了寒冷地区高层建筑供暖空调的特点,提出了四种可供高层建筑使用的、以空气为低位热源的双级耦合热泵系统。选择一幢写字楼,以空气源热泵+热泵型水冷VRF系统为例,通过建立数学模型,模拟分析了该系统在寒冷地区代表城市的运行特性,并与传统的低温空气源热泵系统进行了经济性比较。     

空气源热泵机组除霜技术探讨

分析了空气源热泵产品在北方地区应用受限制的原因。研究了空气源热泵产品的结霜条件、制热效率和性能系数等,提出了改进措施。研制了低环温型空气源热泵空调机组,测试数据表明,该机组在北方地区具有较好的制热效果。     

Experimental study of a heat pump system with flash-tank coupled with scroll compressor

A heat pump system with a flash-tank coupled with a scroll compressor is compared with a system with a sub-cooler. The heat pump performance was measured experimentally. The heating capacity of the prototype decreased as the evaporation temperature decreased, but the decrease was much slower than that of a conventional air-source heat pump. The power input varied slightly with the evaporation temperature. The heat pump system with a flash-tank is more efficient than the system with a sub-cooler at low ambient temperatures, so it will be very useful as a small capacity air-source heat pump.     

冷凝蓄热器蓄放热过程模拟研究

为解决传统单级压缩空气源热泵在严寒地区制热性能差、极低环境温度下无法运行的问题,提出了一种基于相变蓄热的空气源热泵联合低温热水地板辐射供暖系统.通过构建系统模型,对关键部件冷凝蓄热器的蓄放热过程进行了研究,分析了冷凝蓄热器的动态运行特性.研究结果表明:冷凝蓄热器连续蓄热14 h后,平均蓄热功率为7.19 kW,COP为...     

空气源热泵应用范围北扩的可能性分析及其技术措施述评

系统地分析了空气源热泵在低温条件下制冷能力下降的原因，探讨了其应用范围北扩的可能性；综述了国内外在改善其低温制热性能方面所采取的技术措施。     

低温空气源热泵的现状与发展

热泵作为一种节能技术受到了世界各国的普遍重视，而空气源热泵可从环境大气中吸取丰富的低品位能量，使用方便，安装费用较低，因此，空气源热泵成为热泵诸多型式中应用最为广泛的一种。但是，空气源热泵的应用范围受到气候条件的约束。随着室外温度的降低，用户的需热量不断增加。当室外气温很低时，空气源热泵的制热量不能满足用户采暖要求。同时，随着压缩机压力比的增加，其COP急剧下降，排气温度迅速升高，从而导致压缩机不能正常运行甚至损坏。国内外学者针对这样的问题提出了不同的解决方案。通过对一些低温空气源热泵研究成果的分析比较，对更好地促进空气源热泵技术的发展具有积极意义。     

空气源-水环复合热泵空调系统能耗研究

介绍了水环热泵空调系统辅助热源的形式,提出了采用空气源和电加热作为辅助热源的空气源-水环复合热泵空调系统,研究了不同室外温度时建筑不同内外区冷热负荷比下该系统的能耗,分析了循环水温对系统能耗的影响,比较了该系统与采用电热锅炉和燃煤锅炉的传统水环热泵空调系统的一次能耗。     

Analysis on performance of a novel frost-free air-source heat pump system

Heating capacity of an air-source heat pump (ASHP) system often decreases due to frost on the air-side heat exchanger (evaporator) when the air temperature drops in winter. If the amount of frost accumulates to a certain value, performance of the system will degrade. Therefore, defrosting mode needs to be operated periodically. In order to solve the above problems, heat transfer enhancement or advanced defrosting methods should be adopted, but all these methods cannot solve the problems mentioned in essence. A novel frost-free air-source heat pump system is proposed, the new system can realize heating which does not need defrost in winter. In this new system, extracting heat process from environment includes two steps: the first one is extracting heat from the environment and then to the solution, the second one is releasing heat to the evaporator from the solution, avoiding frosting on the evaporator surface. A theoretical model is established to analyze the performance of the system. Results indicate that the novel system can operate more efficiently than the conventional air-source heat pump in winter. In addition, the new system does not need to run in defrosting mode periodically.