R1234ze(E)/R41混合工质用于热泵系统的可行性分析

通过分析R1234ze(E)/R41混合工质的环保及安全特性、溶油性、温度滑移和循环性能,对其应用于热泵系统的可行性进行了分析。对名义工况下该混合工质用于热泵热水器系统的循环性能进行了计算。结果表明:R1234ze(E)/R41最优质量配比为91/9,此时其对环境的影响较小,且与R22系统相比,其系统的制热性能系数COPh提高了14.15%,冷凝压力和排气温度均相对较低,但其压比略有升高;在最优质量配比区间内,R1234ze(E)/R41系统的COPh值变化较小。因此,R1234ze(E)/R41(91/9)可在热泵系统中替代R22。     

两种工况下R417a和R22用于空气源热泵热水器的实验研究

分别在20℃和7℃工况下对R417a用于空气源热泵热水器进行了实验,并就进水温度对系统吸/排气压力、消耗功率、制热功率、COP等方面与R22进行了对比分析。结果表明,两种工况下,混合工质R417a用于热泵热水器时与R22相比,它的吸/排气压力均是低的;输入功率、制热量要小于R22系统;性能系数优于R22系统,且随着进水温度的升高,其下降趋势比R22迅速。     

基于R134a和R152a制冷剂的燃气机热泵系统性能对比

利用燃气机热泵系统实验装置,对使用制冷剂R134a和R152a的燃气机热泵系统的供暖性能进行了实验研究.重点分析了两种制冷剂对燃气机热泵系统的能源消耗、冷凝温度以及一次能源利用率的影响.实验结果表明：在相同冷凝进水温度下,R152a产生的热水温度高于R134a,约为1°C,且压缩机排气压力和燃气消耗量更低;在压缩机排气压力相同时,随着蒸发进水温度的增加,使用R152a的燃气机热泵的热水温度比使用R134a的热水温度约高7°C,燃气消耗量更少,与使用R134a相比,一次能源利用率高2.1%～4.1%;且随着发动机转速的增加,使用R152a的燃气机热泵产生的热水温度比R134a高6°C.     

带经济补气的R32制冷/热泵系统实验研究

氢氟烃(HFC)类工质中,R32的臭氧消耗潜能值ODP为0,全球变暖潜能值GWP低(675)而被认为是较理想的制冷剂短期替代物。为研究带经济补气的制冷/热泵系统(EVI系统)的性能,本文搭建了以R32为工质的EVI系统实验台。实验结果表明,EVI系统能很好地解决R32系统在制冷及制热工况下排气温度过高的问题。同时,与普通的单级压缩制冷/热泵系统(SS系统)相比,制热量可提高4～6%,制冷性能系数EER最大降低15%;制冷量和制热性能系数COP优于或等于SS系统,取决于中间压力的大小。综合考虑制冷及制热性能,适宜的相对补气压力范围为1.1～1.3。环境条件不变时,经济补气形成的EVI系统会使蒸发温度及冷凝温度提高0.8～1℃。     

R290变频热泵空调器性能的实验研究

R290是一种高效环保的制冷剂，其在空调器上的应用具有十分广阔的前景.从理论上比较了以R290作为工质的系统与其他制冷剂系统的性能，并对某型号变频家用分体式空调器进行了实验研究，测试了不同环境温度下空调器制冷和制热的性能.研究结果表明：R290空调系统理论上COP高于R410A和R32,与R134a接近；在制热工况下，R290变频热泵空调器在环境温度从12℃变化到-12℃时，实测能效比从3.78较为均匀地变化到2.79;制冷工况下，环境温度从29℃到43℃时，能效比从2.26下降到1.91,制冷功耗在1.5 kW附近上下波动；R290家用空调系统的排气温度远低于R32,但送风温度的控制仍有改善空间.本研究为R290变频空调的优化提供了参考.     

复叠式制冷系统低温环路制冷剂R744（CO2）／R290的实验研究

针对工质R13的替代研究,提出了一种非共沸混合工质55%R744(C02)/45%R290作为复叠式制冷系统低温环路的制冷荆.并在复叠式制冷实验台上进行了不同蒸发器进口温度的实验及分析.通过将该工质在各工况下的实验结论与相应工况下R13的实验结论进行对比分析,发现该物质的制冷量和制冷系数均高于R13;吸气温度、排气温度和压缩比均低于R13;当蒸发温度在-64～-67℃变化时,该物质的循环性能优于R13;在相同的初温下,当低温恒温室内空气温度降低到-55℃时,其制冷速率比R13快7.4%.     

横式水箱空气源热泵热水器性能实验研究

搭建了横式水箱空气源热泵热水器的性能测试台,实验考察了水箱内水温、系统运行功率、蒸发压力、冷凝压力、过热度及热泵性能系数对R134a充灌量的变化规律.在此基础上以性能系数最大为优化目标,对系统制冷剂充灌量进行了优化研究.     

R744/R1270用于热泵热水器的分析探讨

研究了将两种环保工质R744和R1270混合用于热泵热水器系统时的循环性能,并在热泵热水器名义工况条件下,将其与常见热泵工质R22的循环性能进行分析比较。结果表明:混合工质R744/R1270系统的最优质量配比为16/84,对应的最优制热COPh值为4.770,比R22系统提高了9.63%;同时,在最优质量配比区间,COPh值变化较小;压缩机绝热压缩效率对COPh值影响显著,但对最优质量配比的影响较小。     

带补气的电动客车热泵空调系统制热特性试验研究

为了研究不同补气方式对电动客车热泵空调系统制热特性的影响,基于准双级压缩的原理,搭建了以R410a为制冷工质的热泵空调系统试验台,并在标准焓差实验室内对该试验台进行性能测试。通过对试验数据的分析发现:在不同试验工况下,相对于不补气模式,低压补气和中压补气模式都能有效地降低压缩机的排气温度,其中低压补气对压缩机排气温度降低更多;2种补气方式都提高了热泵空调系统的制热量、COP、出风温度,其中中压补气模式对这些参数的提升幅度优于低压补气模式。研究结果表明,补气技术能改善热泵空调系统的性能,降低压缩机的排气温度。     

R744混合自然工质热泵系统特性研究

采用EES(Engineering Equation Solver)软件建立了跨临界循环混合工质热力学模型,以中原地区典型城市—郑州的气象和水文条件模拟R744/R290自然混合工质热泵系统的性能,基于计算数据,对总当量变暖影响(TEWI)进行了估算.结果表明:在设计工况下,不带回热器跨临界R744/R290热泵热水装置的最优制热COP可达4.104.经计算,用于郑州地区的年平均制热COP为4.202.与其他常规能源热水器相比,R744/R290热泵热水装置CO2排放量平均可减少36.39%.论文还计算并探讨了回热器和压缩机等熵效率对热泵系统性能的影响.综合分析,R744/R290热泵热水装置具有能效高且环保的优点.     

复叠热泵冷冻干燥系统制冷剂的选择

提出一种新型的复叠式热泵冷冻干燥系统。针对新型复叠式热泵干燥系统,以常规热泵工质计算了复叠式热泵的循环性能,对各种工质匹配和组合特性进行了计算和分析,结果表明:对于高温级循环,可选择R142b,R600a和R600作为工质;对于低温级循环,可选择R290,R134a和R152a作为工质。复叠式热泵的整体性能系数主要取决于高温级工质的循环性能,高温级工质的循环性能高,则复叠式热泵的整体性能好。     

烟气余热回收高温电动热泵混合工质性能研究

天然气烟气中水蒸气含量较高,大多未被回收而直接排入大气中,回收烟气中水蒸气的冷凝热,不仅能从外观上实现"消白"的目的,更能显著提高天然气的利用效率.根据天然气烟气水蒸气冷凝温度回收烟气热量以制取高温热水为目的,研究该工况下高温电动热泵适配混合工质的性能,对R134a+R245fa、R124+R245fa、R227ea+...     

R32替代R22在泵驱动回路热管自然冷却系统中的应用

为研究R32替代R22用于泵驱动回路热管的换热特性,搭建了泵驱动回路热管系统的实验机组,围绕2种工质在不同室内外温差和不同工质流量下换热量和能效比(energy efficiency ratio,EER)的变化情况展开实验,研究对比了二者的性能优劣.结果表明:在全部实验工况下,泵驱动回路热管使用R32时的换热量和EER都高于R22,进行节能性分析发现,R32在启动温度、可运行时间和平均EER上都要全面超越R22,节能性更好.但与此同时,R32机组又存在室外温度较高时工质泵低频供液不足、液体断流的问题.     

四通换向阀泄漏对热泵性能影响实验

为了研究四通换向阀泄漏状态下对热泵机组性能的影响,搭建了泄漏状态下热泵实验台.采用实验研究的方法,进行了四通换向阀正常和泄漏状态下的对比实验,得到了热泵机组吸排气压力和温度、室内机进出风温差以及压缩机耗功等相关实验参数数据.结果表明:在此实验状态下,四通换向阀的泄漏造成压缩机吸排气压力降低和吸排气温度升高,使得热泵机组...     

跨临界CO2热泵系统最优排气压力模拟与实验研究

为探究各操作变量对系统最优排气压力的影响,基于MATLAB平台建立了系统仿真模型,分析了特定工况下,在有、无中间换热器的情况下,系统各变量对系统COP(制热性能系数)的影响,确定了影响系统最优排气压力的主要因素,并拟合了相应的关联式.同时利用跨临界CO2热泵系统实验台,在不同蒸发温度与气冷器出口温度条件下研究了排气压力...     

柴油机排气余热的有机朗肯循环发电系统

针对柴油机排气余热的特点设计了有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)系统.在该系统中,采用R245fa(1,1,1,3,3-五氟丙烷)作为循环工质,针对其不同蒸发温度以及冷凝温度,通过模拟计算研究了最终排气温度、系统净输出功率和朗肯循环实际效率的变化规律.研究结果表明,当蒸发温度低于367.46 K时应采用一级膨胀系统;当蒸发温度高于367.46 K低于404.6 K时应采用二级膨胀系统;冷凝温度恒定时,最终排气温度随蒸发温度的升高而降低,系统净输出功率和朗肯循环实际效率随蒸发温度的升高而升高;蒸发温度恒定时,最终排气温度随冷凝温度的降低而降低,系统净输出功率和朗肯循环实际效率随冷凝温度的降低而升高.     

Power System of Diesel Recovery With a Engine Waste Heat ORC System

针对柴油机排气余热的特点设计了有机朗肯循环（organic Rankine cycle,ORC）系统．在该系统中,采用R245fa（1,1,1,3,3-五氟丙烷）作为循环工质,针对其不同蒸发温度以及冷凝温度,通过模拟计算研究了最终排气温度、系统净输出功率和朗肯循环实际效率的变化规律．研究结果表明,当蒸发温度低于367．46K时应采用一级膨胀系统;当蒸发温度高于367．46K低于404．6K时应采用二级膨胀系统;冷凝温度恒定时,最终排气温度随蒸发温度的升高而降低,系统净输出功率和朗肯循环实际效率随蒸发温度的升高而升高;蒸发温度恒定时,最终排气温度随冷凝温度的降低而降低,系统净输出功率和朗肯循环实际效率随冷凝温度的降低而升高．     

换气热回收用泵驱动热管系统工作特性模拟

为满足能量回收装置新风负荷变化和节能要求,建立了泵驱动回路热管系统数学模型,在冬季制热工况下,研究了以R32为工质的气泵驱动回路热管模式(booster-driven loop heat pipe, BLHP)、制冷剂泵驱动回路热管模式(refrigerant pump-driven loop heat pipe, PLHP)及气泵-制冷剂泵复合驱动回路热管模式(booster refrigerant pump composite-driven loop heat pipe, CLHP)的质量流量、制热量、能效比(energy efficiency ratio, EER)和温度效率随室内外温差的变化关系,并与R22作为循环工质运行特性进行了对比分析,最后给出了R32系统在不同运行模式之间的切换条件.结果表明,BLHP模式下R32和R22的质量流量相近,PLHP模式下R22的质量流量比R32系统高125%,BLHP模式下R32的制热量和温度效率高于R22,室内外温差小于27℃,BLHP模式下R32的制热EER高于R22,PLHP模式下R32的制热量、温度效率和制热EER均略高于R22;R...     

两相流动力型热管系统的性能研究

为了研究泵源动力型分离式热管系统在高效节能技术方面的应用情况,分别以R410a,R22和R134a为循环工质对泵源动力型分离式热管系统在不同充液率下的性能进行了实验研究。研究结果表明,溶液泵能提高换热器的换热面积利用率,且在相同驱动温差下,系统具有较大的最佳充液率范围,即51%~60%。43%~57%,43%~55%,在此范围内,管壁温度分布较为均匀,系统换热能力较强,换热能量变化较小。超出此范围后,系统性能与充液率呈S型衰减关系;与普通重力型热管相比,泵源动力型分离式热管具有更高的换热能力。该系统为隔离式低温换热器及基站用泵源型热管空调机组的研究提供了理论基础。     

泵驱动回路热管能量回收装置的工作特性

为了有效利用公共建筑空调系统排风的能量,降低新风处理能耗,设计出一种泵驱动回路热管能量回收装置.搭建实验系统,讨论该装置在8种运行工况、3种不同工质下的工作特性,分析工况和工质对其换热量、温度效率和性能系数等参数的影响.结果表明：该装置能够满足公共建筑换气能量回收的要求,具有显著的节能效果.室内外温差增大对其换热量和性能系数有利,对温度效率不利.该装置夏季工况的性能系数可达11.07,冬季工况的性能系数可达23.82;以R32为工质时,该装置的性能优于R22和R152a.