严寒条件CO2跨临界循环热泵优化技术

以严寒条件CO₂跨临界循环热泵系统为研究对象,采用涡流管技术与二级压缩技术对其进行优化,采用工程方程求解器(EES)软件建立四个热力学模型(单级循环、单级涡流管循环、二级循环、二级涡流管循环),模拟分析了性能系数(COP)、排气温度等参数随气冷压力、蒸发温度、过热度、级间压力的变化规律。研究表明气冷压力变化对严寒条件下优化系统的性能影响最大,在设定的压力变化范围内(7 MPa～12 MPa),单级循环、单级涡流管循环、二级循环、二级涡流管循环的COP变化幅度分别为74.40%、60.46%、110.38%、90.94%;涡流管技术在低压缩比条件下优化效果更佳,一定条件下,单级涡流管循环较单级循环COP可提高11.2%;二级压缩技术在高压缩比条件下优化效果更好,在最优气冷压力条件下,二级循环相较单级循环COP可提高18.2%,同时二级压缩技术可降低压缩机排气温度,使压缩机保持较高的等熵效率,且存在最优级间压力使得COP达到最大值。结果表明,当总压缩比不大、级间压力处于较低水平或者需要获取更高的第一级压缩出口温度时,通过改变涡流管参数调节过热度效果更好,与二级压缩技术...     

基于多元回归模型的燃气热泵系统制热性能分析

基于实测数据构建燃气热泵系统中天然气发动机的多元回归模型和开式涡旋压缩机的计算模型,采用EES软件对燃气热泵系统进行性能计算,分析出口水温(t_out)、发动机转速(N_eng)、环境温度(t_amb)及余热回收量对系统制热性能系数COP与一次能源利用率PER的影响。模拟研究表明：在同等条件下,不开启余热回收系统时,COP与PER随t_out增加线性降低,模拟值与实测值的最大误差分别为1.62%与3.06%;同时,t_amb对COP的影响较大,当N_eng为1 500 r/min时,随着t_amb从-15℃变化到24℃时,COP上升了225.87%,PER上升了217.26%;开启余热回收系统后,同等条件下的COP与PER分别提升了24.65%和24.67%,且COP,PER变化的趋势发生了明显变化。     

燃料驱动无电热泵系统的节能模拟与运行经济性分析

创新性提出了一种燃料驱动无电热泵系统（NEHP）的热泵新技术，NEHP使用一套系统解决了夏季供冷、冬季供暖、生活热水及一定量生活用电，是一种可冷热电多联供的分布式能源系统。本文从原理及设计思路上对NEHP新技术进行了具体说明，对NEHP技术应用的节能性进行了模拟计算，并对运行经济性作了全面分析。NEHP技术适宜应用于缺电和无电地区，具有电热泵（EHP）无法比拟的适用性优势，也适用于燃气与电力均较为充裕的地区，具有广阔的应用场景。对于使用燃气的NEHP-G系统，若气电比rge小于某一数值，则在供热或供冷方面NEHP-G将比EHP具有更低的运行费用，其中额定制热时该值为4.17，额定制冷回收与不回收余热时该值分别为5.62和3.06。以重庆地区2021年商业气价与电价为例，NEHP-G在制热季可节省费用42.17%～47.49%，在制冷季回收与不回收余热可分别节省费用48.22%与32.26%。     

空气源燃气热泵系统多制热运行模式下余热回收特性

燃气热泵(GHP)是一种高效的天然气分布式能源系统，可通过回收发动机余热而显著改善空气源热泵在冬季低温制热量大幅度衰减的不足。本文在自行设计并搭建的使用R410A制冷剂开启式涡旋式压缩机的GHP实验平台上，针对额定制热和超低温制热两种环境温度T_amb(7℃和-15℃)，研究了不同制热运行方式(mode-1～mode-4)对GHP系统制热性能参数的影响。结果表明，相比不进行余热回收的制热模式(mode-1)，进行余热回收的制热模式(mode-2～mode-4)可明显提升系统的制热性能，mode-4是一种更优的制热运行模式。在mode-4下，当环境温度为7℃与-15℃时，一次能源利用率分别为1.552和0.983，回收的余热量占总余热量的百分比(R_rec,res)分别为64.15%和50.63%，回收的余热量占总制热量的百分比(R_rec,h)分别为28.97%和36.58%，系统的余热回收效果优良。相比于额定制热下的R_rec,res与R_rec,h，超低温制热下回收的余热量占发动机总...     

基于R410A制冷剂的空气源燃气热泵系统制冷特性

该文搭建了使用R410A制冷剂涡旋式压缩机的高能效空气源燃气热泵实验平台。在实验台上进行不同进水温度t_w,in(8.8～18.8℃)、发动机转速N_eng(1400～2400 r/min)、环境温度T_amb(24～43℃)、进水流量G_w(9.16～18.32 m³/h)影响下的制冷特性研究，得到制冷量(Q·_c)、耗气功率(P_gas)、压缩机功率(P_comp)、一次能源利用率(R_PER)、总一次能源利用率(R_PER,all)及性能系数(R_COP)的变化规律。结果表明，R_PER受R_COP与发动机热效率η_eng的双重影响，制冷运行时R_PER、R_PER,all与η_eng分别处于0.935～1.224、1.388～1.720与27...