空气源热泵的发展及现状分析

本文简述空气源热泵的历史,分析空气-空气和空气-水两种空气源热泵的优缺点。文章从理论上分析空气-水热泵采暖的可行性,并有产品数据比较。作者认为在我国夏热冬冷地区和北方寒冷地区的南部,空气源热泵可以取代锅炉为主的采暖方式,达到节能和环保的双重目的。     

集成引射器与机械过冷的CO2冷热联供系统性能分析

为提高CO₂系统用于建筑全年空间供热供冷的性能,本文提出集成引射器与机械过冷的跨临界CO₂冷热联供系统(EJ-DMS)。通过构建系统的热力学模型,以性能系数(COP)为目标函数,采用遗传算法对排气压力和过冷度进行优化,并对系统应用于5个典型城市的能耗、全年性能系数(COP_ann)进行场景分析。结果表明：EJ-DMS相比常规机械过冷系统、常规引射系统,COP在制热和制冷模式下分别提高10.90%、5.58%和8.99%、18.12%,COP_ann分别提高7.95%和5.98%。EJ-DMS相比常规引射系统在制热和制冷模式下排气压力分别降低0.47 MPa和0.77 MPa。此外,EJ-DMS系统在广州和哈尔滨运行时的COP_ann提升率最大,表明其更适合环境温度较高或较低的地区,如夏热冬暖和严寒地区。本文可为CO₂冷热联供系统的构建和优化提供理论参考。     

机械过冷跨临界CO_2热泵供暖系统性能分析

采用辅助的蒸气压缩循环进行过冷,可改善传统跨临界CO_2热泵系统用于冬季供暖性能。本文通过构建机械过冷跨临界CO_2热泵系统的热力模型,分析了机械过冷跨临界CO_2热泵系统供暖工况下的运行特性,结果表明:机械过冷CO_2热泵系统存在最大COP,对应最优排气压力和过冷度,标准工况下比常规CO_2系统能效提高15.9%。该系统可有效解决常规CO_2热泵回水温度过高导致COP迅速衰减的问题,当回水温度由40℃升至50℃时,常规系统COP下降16.9%,而机械过冷热泵系统COP仅下降8.4%。通过改进可有效降低CO_2压缩机的排气压力和温度,且供水温度越低排气压力降低效果越显著。机械过冷循环工质的选取会影响系统整体性能,选取的11种过冷循环工质中能效最高的为R717,最低的为R1234yf。在低环境温度工况下性能的提升更加明显,通过配置小型常规工质蒸气压缩循环即可实现CO_2热泵系统性能显著改进,经济性优势明显。     

基于热力学完善度的R290房间空调器能效预测研究

在《基加利修正案》正式生效的背景下,R290作为低GWP制冷剂,预计未来在房间空调器工质替代领域会发挥重要作用。我国房间空调器的使用量巨大,能效标准的合理制定对设备制造行业的技术进步会起到重要促进作用。首先对已有房间空调器的能效标准进行总结,并进一步基于R290制冷循环,通过基于热力学完善度和趋势外推法,对房间空调器的能效进行预测。结果表明其热力学完善度及能效比随夹点温差的减小以及等熵效率的提高逐渐上升。得到了未来不同能效等级的热力学完善度及能效值范围,其中2025年单冷式房间空调器额定制冷量为4500 W及以下的1级能效范围在6.1～6.2之间,热泵型房间空调器额定制冷量为4500 W及以下的1级能效范围在5.3～5.4之间。     

热泵季节性能系数的研究

热泵是开发可再生能源的机械。它通过使用一份电能或机械能,获得数倍的可再生能源,是重要的节能技术和环保技术。本文重点研究热泵的季节性能系数。由于环境温度的变化或供热负荷的变化,热泵的瞬时特性可能变化,其季节性能系数的分析有重要的理论意义和实用价值。文中建议把热泵可再生能源贡献率的计算方法作为国家标准,以促进我国热泵制造产业发展,大力推广热泵节能技术。     

冷却速率对洋葱内表皮细胞结构的影响

本文通过控制冷却速率观测了洋葱内表皮细胞结构的动态变化,根据透光强度定量分析了胞内冰晶对细胞结构的影响,对内压与体积的变化关系进行讨论,并研究了冷却速率对过冷度、结晶时间及细胞形变的影响。结果表明:冷却速率越慢,细胞内产生的冰晶数量越少,体积越大,对细胞造成的机械损伤越大。冷却速率从2℃/min升至90℃/min时,细胞的平均灰度值下降了37.2%;体积随内压的增大而减小,内压变化越大,细胞结构的变化越显著,在2℃/min时,冷却-复温后,内压增大了0.388×10~(-2) Pa,体积减小了2.264×10~(-13) m~3。冷却速率对细胞的过冷度、结晶时间及变形量影响显著,在90℃/min时,冷却-复温后相对体积变化为1.24%。     

基于引射器的双温蒸发CO2热泵系统性能分析

采用高效的热泵系统替代常规锅炉是实现“双碳”目标的有效措施。本文提出采用引射器实现双温蒸发的CO₂热泵系统,以实现余热梯级利用和高效制热。通过窄点分析法,建立了基本CO₂系统、CO₂引射器系统、双温蒸发CO₂引射系统的热力学模型,发现双温蒸发系统存在最优排气压力及最大COP。基于最优工况进行分析,结果表明：在热泵热水器名义工况下,双蒸发器系统COP最高达4.84,比基本CO₂热泵系统提高了9.88%。双温蒸发过程可显著降低吸热过程中的换热不可逆损失,双温蒸发系统蒸发器侧的不可逆性能指数为1.51,比基本CO₂和带有引射器的常规CO₂系统降低了24.50%。     

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。     

空气源热泵用于房间供暖的分析

从南方供暖的议题分析空气-水型热泵系统可用于"夏热冬冷地区"冬季房间的采暖,讨论该系统的工质、压缩机、换热器、节流装置和控制技术等。指出,不仅要提高热泵系统本身的完善性,对房屋围护结构、除霜的排水系统、室内换热器和整体系统的控制也要有良好的措施。