无霜空气源热泵系统除湿与再生工况?分析

为解决传统空气源热泵系统冬季的结霜问题,同时提升夏季机组的性能,本文提出一种"一塔三用"的无霜空气源热泵系统。通过搭建实验台研究了在除湿工况下的空气温度、含湿量、质量流量及溶液温度、质量流量、质量浓度,在再生工况下的溶液质量浓度、温度对溶液塔进出口空气?、除湿?(再生?)、系统输入输出?及?效的影响。结果表明:除湿工况下,除湿?随空气温度、空气质量流量、溶液质量流量的增加以及空气含湿量、溶液温度、溶液质量浓度的减少而增加;系统的?效随空气温度、含湿量、质量流量及溶液质量流量、质量浓度的增加以及溶液温度的减少而增加,其中空气含湿量、溶液质量浓度对?效影响较小,此模式?效最高可达0. 201。再生工况下,再生?随溶液质量浓度、温度的增加而增加;系统?效随溶液质量浓度的增加、溶液温度的减少而增加,其中溶液温度对?效影响较小,此模式?效最高可达0. 108 8。该系统?效率在实验工况下高于常规空气源热泵系统。     

空气源热泵系统无霜化及除霜方法概述

空气源热泵因性能稳定、使用方便等特点在房间供暖与空调等领域得到广泛应用,冬季室外换热器表面结霜和除霜是影响其系统性能的主要因素。本文概括了空气源热泵系统的结霜条件、无霜化以及各类热力与非热力除霜方法,重点阐述了采用相变蓄热装置的各种热泵系统及除霜方法,对研究报导中应用的相变材料、蓄热换热器结构进行综述。最后对实现空气源热泵产品的无霜化或除霜高效化和持续供热的研究方向进行展望:可靠的吸附材料及其再生方法研发是通过干燥方法破坏除霜条件的技术需求;高压电场和超声波除霜方法需进一步完善,提高稳定性和经济性;蓄热除霜有很大的市场潜力,但需优化系统及蓄热换热器设计,并深入相变材料的研究。     

无霜空气源热泵系统冬季再生性能初步实验

本文提出一种新型无霜空气源热泵空调系统,该热泵系统不仅冬季可以无霜高效运行,夏季性能也有所提升。通过搭建该系统实验平台研究了再生模式,并对再生模式的实验数据进行回归分析,拟合得出的关联式相对误差小,拟合度高,再生量的平均相对误差为0. 31%,再生效率的平均相对误差为0. 56%。分析关联式得出溶液塔入口空气流量、溶液温度、溶液流量、溶液质量分数对系统再生性能的影响,发现再生量随空气流量、溶液温度、溶液流量的上升,溶液质量分数的下降而上升;再生效率随空气流量的下降,溶液流量的上升而分别增大26. 00%与13. 63%;再生量随溶液流量的增加升高了26. 30%,随质量分数的增加下降了约6. 10%,溶液温度与质量分数在本文研究范围内影响较小。     

一种新型无霜空气源热泵热水器实验研究

针对空气源热泵在低温环境下容易结霜问题,本文提出一种新型无霜空气源热泵热水器,其利用固体干燥剂较强的除湿特性,使室外空气含湿量低于结霜条件来实现无霜运行;其次,利用相变蓄热装置对冷凝余热进行回收,使之作为再生模式下的低温热源,对干燥剂进行再生,以保证系统的持续运行。本文通过实验验证了新型系统的可行性,并与传统除霜系统相比,在环境工况为0℃/80%下,其COP比热气旁通除霜系统和电除霜系统分别高7.25%和46.3%。     

广义空气源热泵制热/除霜周期的性能模型

常规空气源热泵和无霜空气源热泵可以统称为广义空气源热泵。本文分析了广义空气源热泵在制热/除霜(再生)过程的物理特征和能耗特点,并应用热力学原理建立了描述一个制热/除霜(再生)周期的热泵性能评价模型,推导出描述制热/除霜(再生)周期内的系统能效比COPs的通用表达式,据此分析不同类型空气源热泵存在性能差异的根本原因和性能优化方向。该模型为无霜空气源热泵技术路线的选择提供了一定的理论支持,同时可为各类空气源热泵的季节性能评价和适用性评判提供新的视角和基础工具。     

一种蜂窝纸砖填料用于除湿液体再生过程的实验研究

本文设计出一种采用新型蜂窝状"纸砖"砌成的填料塔,用来进行除湿溶液在一定工况下与空气的再生试验.在控制溶液浓度、流量以及进口空气状态的条件下,分别研究了空气流量、溶液温度以及填料层高度对溶液再生性能的影响趋势,并分析了各因素对再生性能的控制机理.通过对试验数据的整理,得到了几种填料厚度下平均Sh数的变化规律.     

一种蜂窝纸毡填料用于除湿液体再生过程的实验研究

设计出一种采用新型蜂窝状“纸毡”砌成的填料塔,用来进行除湿溶液在一定工况下与空气的再生试验。在控制溶液浓度、流量以及进口空气状态的条件下,分别研究了空气流量、溶液温度以及填料层高度对溶液再生性能的影响趋势,并分析了各因素对再生性能的控制机理。通过对试验数据的整理,得到了几种填料厚度下平均Sh数的变化规律。     

严寒地区空气源热泵供暖运行性能研究

基于TRNSYS软件建立空气源热泵供暖系统仿真模型,模拟空气源热泵供暖运行性能,对比分析不同供水流量、不同月份以及3个典型供暖日下的系统COP。研究结果表明:室内温度及系统COP随室外温度的升高而升高,系统耗电量随室外温度的升高而降低;当室外温度恒定时,室内温度和系统耗电量随供水流量的增大而增大,但系统COP随供水流量的增大而降低;供暖期开始和结束时,空气源热泵运行性能稳定、满足供暖热舒适需求,供暖期室外温度最低时不宜单独使用空气源热泵。研究结果可为空气源热泵供暖系统在包头地区的应用提供指导。     

蓄热除湿耦合型无霜空气源热泵热水器实验研究

本文研究了一种新型无霜空气源热泵热水器系统,该系统在传统系统基础上增加了除湿换热器和蓄热装置,其运行方式包括制热模式和再生模式两种。针对此新型系统,本文搭建了实验台,并通过研究发现,该系统在室外温度为-3℃、0℃和3℃、RH(相对湿度)为85%的工况下可以保持无霜运行时间分别为32 min、34 min和36 min;且在再生模式下能够满足干燥剂的再生,保证系统了的持续供热。此外,与逆循环除霜系统相比,在-3℃和3℃,RH为85%下,COP分别高17.9%和3.4%,表明在低温环境下,该系统有相对明显的优势。     

铁路工程低温空气源热泵运行实测与优化分析

铁路沿线房屋常常远离城市且具有“点多线长”的特点,当铁路客站不具备接入市政供暖和燃气时,空气源热泵因取热方便、能效比高等优势在铁路工程中应用广泛。为探究低温空气源热泵在铁路工程的应用效果及性能,对低温空气源热泵在铁路工程应用的3个工程进行了实测,重点分析了低温空气源热泵机组在不同地区使用的容量修正问题。研究结果表明：由于机组的制热性能受室外环境影响大,为提高低温空气源热泵的制热性能,机组选型时温度修正系数需考虑供暖季的热负荷频率分布和辅助热源措施以防止设备容量过大。此外,由于重霜区集中在温度不太低,湿度较高的区域,在严寒、寒冷地区低温空气源热泵的“无霜除霜”的现象较为严重,其融霜修正系数取值建议在0.88～0.95范围内。再次,铁路房屋供暖末端形式受热泵机组的供水温度影响,建议以散热器为末端供暖系统采用CO₂低温空气源热泵机组,以辐射地板和风机盘管采用常规制冷剂空气源热泵机组即可满足要求。     

带储液气液分离器的空气源热泵除霜系统研究

空气源热泵在冬季供热时室外蒸发器表面容易结霜,逆循环除霜作为最常用的一种除霜方法存在除霜带液和除霜时间长的问题.为提升逆循环除霜的空气源热泵系统性能,本文提出一种耦合储液气液分离器的空气源热泵除霜系统,该系统相比于传统的空气源热泵系统能够有效延缓结霜和缩短除霜时间.本文通过实验对比研究了6个工况下该系统和传统空气源热泵...     

空气源热泵与建筑耦合的变工况分析及优化

由于目前设计人员对于空气源热泵性能的了解仅限于额定工况的制热量和COP,导致机组在夏热冬冷地区冬季工况的制热效果可能无法满足实际需求。本文建立热泵机组变工况产能输出、能效比模型及建筑冬夏季动态负荷需求模型,并将热泵产能输出和建筑负荷需求基于室内外温度和室外含湿量参数进行耦合,综合分析了室内外温度和室外含湿量等因素对热泵性能的影响,提出了空气源热泵选型的三个指标,即产能输出满足建筑负荷需求的稳定运行工况区间、最不利工况点的机组出力和能效比。该方法能够有效预测热泵选型实际性能和满足建筑负荷需求的程度,并优化风冷热泵选型方法和评价标准。     

一种基于四换热器构型的整体式热泵热回收型新风除湿机

新风除湿系统通过置换室内空气和控制室内湿度营造健康舒适的建筑环境。但家用整体式新风除湿热泵受限于安装空间,存在除湿能效低、能力不足等问题。本文提出一种基于四换热器构型的热泵热回收型新风除湿系统,既能全面回收内外部冷能,提升除湿能力和能效;又能通过空气流路和制冷剂流路的转换产生多种运行模式,满足各种应用场景下的新风除湿需求。系统仿真和样机的实测结果表明,在名义制冷工况下的除湿能效SMER高达3.27 kg/(kW·h),相比三换热器系统提升35.2%,相比二换热器系统提升59.6%。     

空气源热泵热水机(器)的出水温度及能效标准讨论

对分别用于采暖和生活热水的空气源热泵,前者的出水温度可以根据使用情况自行确定,而生活热水由于卫生要求的杀菌温度,对于后者我国规定是55℃。然而日常使用的生活热水,往往40℃或45℃就可以满足要求。显然,空气源热泵热水机(器)出水温度越低,COP越高。本着这个原则,本文讨论产生合理的热水温度且满足卫生要求的空气源热泵热水机(器)的出水温度,并提出不同出水温度下空气源热泵热水机(器)的能效标准。     

Frost retardation of an air-source heat pump by the hot gas bypass method

This study is concerned with a hot gas (refrigerant) bypass method to retard the formation and propagation of frost in an air-source heat pump. The feasibility of the hot gas bypass method was investigated experimentally and the method's performance is compared with that of a normal, 1.12 kW capacity air-source heat pump system with no defrost equipment such as an electric resistance heater. Results indicate that the hot gas bypass method is useful for retarding the formation and growth of frost at the outdoor coil. The best performance is shown under a bypass refrigerant flow rate of 0.2 kg/min (20% of the whole system refrigerant flow rate). During 210 min of heat pump operation, the hot gas bypass method improved COP and heating capacity at an average of 8.5% and 5.7%, respectively, relative to the normal system.     

热泵热水器除霜方法的研究

阐述了空气源热泵热水器的结霜特性,分析了热泵热水器化霜时与空调器不同的特征,提出了采用检测冷凝器温度与水温的差值来判断室外蒸发器是否结霜、检测室外热交换器盘管温度来判断除霜是否完成的两器盘管温度综合判断除霜法。     

空气源热泵与太阳能热水系统集成设计探讨

对不同地区应用的几种不同形式空气源热泵辅助型太阳能热水系统设计方案进行介绍探讨,并以其为基础提出一种新的空气源热泵与太阳能热水系统集成的多功能系统设计方案。总结了不同地区、不同形式空气源热泵辅助型太阳能热水系统的设计方案、特点及新集成系统运行模式等,为我国不同地区应用此类系统时选择具体设计方案提供参考。