高进水温度下CO_2空气源热泵热水系统变频运行性能

构建CO_2空气源热泵热水系统变频运行实验装置,测试分析高环境温度、高进水温度下变频运行对CO_2空气源热泵热水系统气体冷却器压力、制热功率及性能系数(COP)的影响。实验结果表明,CO_2空气源热泵压缩机降频运行能有效避免压缩机过载、抑制气体冷却器压力过高等问题。随压缩机频率的减小,气体冷却器压力持续减小,COP先增大后减小,存在最优压缩机频率值。在高环境温度和高进水温度工况下,CO_2空气源热泵热水系统压缩机最优运行频率区间为35～45 Hz。     

相变蓄热蒸发型空气源热泵性能实验研究

针对北方低温环境下空气源热泵性能低劣的状况,开发设计一种相变蓄热蒸发型空气源热泵系统,相变蓄热器由蓄热材料、双盘管和保温层组成,该热泵系统可在供热-蓄热、供热-放热和除霜-放热模式下运行。通过人工模拟各种不同环境温度对该热泵系统的不同运行模式进行性能测试。测试结果显示:相变蓄热蒸发型空气源热泵系统在3种模式下都具有优良的性能,在超低环境温度-25℃和-30℃下运行时,制热性能系数COP分别为2.00和1.94,制热量仍能满足供热需求,同时压缩机排汽温度显著降低。实验研究结果表明,该相变蓄热蒸发型空气源热泵系统能够解决空气源热泵在供热过程中存在的能量供需矛盾,同时可提高空气源热泵在低温运行下的各种性能。     

不同调节方式下跨临界CO2空气源热泵性能实验研究

为提高跨临界CO2空气源热泵热水系统运行性能,对不同压缩机频率、电子膨胀阀开度和水流量下的系统及部件运行特性进行了实验研究,并对循环加热模式下的调节方式进行了优化.结果 表明:当阀开度减小时,系统性能系数COP和制热量随过热度的增大而减小;压缩机存在最大电效率点,并且电效率极值点会随着运行频率的增大而向低过热度段发生移...     

直流变频空气源热泵热水器的实验研究

针对普通定频空气源热泵热水器不能在宽负荷和宽温度条件下运行等缺陷,提出一种直流变频空气源热泵热水器。通过对样机进行实验,得出了制热量、功率、COP值、吸气温度、排气温度等性能参数随压缩机运行频率的变化规律。结果表明直流变频热泵热水器能在宽负荷、宽温度条件下稳定运行。     

用于寒冷地区双级压缩变频空气源热泵的研究

将双级压缩和变频技术有机结合，提出一种适用于寒冷地区双级压缩变频空气源热泵系统。本文得出了该系统最佳中间压力表达式，提出采用效率优先和制热量优先的双控制模式，并根据需要利用变频手段来提高热泵系统的制热性能系数和制热量。试验和模拟计算表明：在冷凝温度50℃和蒸发温度-25℃工况下，系统制热性能系数高于2，压缩机排气温度低于120℃，制热量可以满足用户要求；且试验验证系统运行稳定可靠，可以在-18℃以上的室外低温环境中满足寒冷地区冬季供暖需要。     

R410A低温喷液式热泵机组高出水温度的制热运行试验研究

为了验证喷液冷却空气源热泵低温适应高出水温度制热的可靠性,探究热泵高出水温度制热的运行特性,以R410A为制冷剂,在2℃、-10℃、-20℃的环境温度下开展喷液冷却空气源热泵样机45℃、50℃、55℃、60℃变出水温度的试验测试。结果表明：压缩机排气温度和热泵功耗随出水温度的升高而升高,制热量和COP值随出水温度的升高而降低,环境温度降低热泵制热性能下降;环境温度为-20℃、出水温度为55℃工况（循环温差大于75℃）的压缩机排气温度为115.2℃,低于R410A的排温上限125℃,COP值为1.275,喷液冷却空气源热泵具有低温适应高出水制热的安全可靠性。     

高原地区空气源热泵及辅助热源复合系统能耗研究

高原地区空气源热泵系统供暖时应考虑设置辅助热源进行补充,常用的辅助热源包括太阳能集热器、电加热器、燃气锅炉供暖等。文章采用负荷频率法,对高原地区空气源热泵供暖系统,及采用不同辅助热源供暖的复合式系统等4种供暖方案的能耗和热源利用效率进行了对比研究,结果表明:采用空气源热泵+太阳能集热器供暖能耗明显小于其他方案,又充分利用可再生能源,为最优化运行方案;采用单纯空气源热泵机组供暖受到室外低温的影响,设备性能显著下降;采用空气源热泵+燃气锅炉供暖,节电但不节能,一次能源利用率较低,节能效益亦低;采用空气源热泵+电加热器供暖,二次能源利用率低,节能效益亦低。     

严寒地区太阳能-空气源热泵系统供暖实验研究

针对严寒地区所构建的太阳能-空气源热泵系统供暖实验装置,进行热泵独立运行及蓄热水箱-热泵双热源联合运行的供暖特性研究。结果表明:使用空气源热泵单独供暖时,当室外温度低于-12℃时系统COPs达到最低,无法满足室内采暖需求;当室外温度在-12～-7℃之间时,室内采暖需求虽可得到满足,但系统COPs仅为1.10～1.44,节能效果不明显;当室外温度大于-7℃时,室内平均温度可达到20℃以上,系统节能性较好;蓄热水箱的加入会影响运行初期机组的稳定性,但可使室温得到快速提升并提高系统的制热性能,在相同运行条件下,蓄热水箱-热泵混合供暖期间室内平均温度为24.61℃,系统COPs为2.01,较蓄热水箱与空气源热泵交替供暖及单一空气源热泵供暖模式分别提高6.90%、21.08%,供暖效果最佳。     

基于相变储能的太阳能空气源热泵系统的研究

针对由天气变化导致太阳能利用不稳定和寒冷地区热泵性能低的问题,文章介绍了一种基于相变储能的太阳能空气源热泵系统,该系统能够根据气象情况灵活切换4种供暖模式,大大减少了系统耗电量。文章通过独特设计的储能冷凝器,不仅可以调节太阳能空气源热泵系统能量分配,改善太阳能空气源热泵系统制热量和建筑热负荷之间不平衡的供需关系、提高太阳能利用率,还可以提高空气源热泵低温性能,快速恢复供暖,从而实现提高太阳能空气源热泵系统整体性能的目的。文章以石家庄农村某户为研究对象进行研究,研究结果表明,太阳能空气源热泵系统供暖效果较好,太阳能空气源热泵系统COP最大值为5.19,节能环保效益十分明显。     

供暖水温对低温空气源热泵制热性能影响的实验研究

为研究在低环境温度（-25℃）下不同供暖水温对低温空气源热泵（ASHP）的制热性能的影响，研制一种新型全尺寸双系统空气源热泵样机，该样机可用作工业化的商业产品，并采用液体载冷剂（LSR）法计算制热量。实验结果表明：在-25℃环境温度下，供暖水温从41～55℃时，样机的制热量由29.57 kW降至19.71 kW，降低了33.33%，消耗功率从19.20 kW增至23.36 kW，增长了21.69%，制热性能系数从1.54降至0.84，降低了45.45%。该研究可为空气源热泵在低温环境下的应用提供参考。     

Performance characteristics of mobile heat pump for a large passenger electric vehicle

In this study, the performance of a mobile heat pump for an electric bus, which uses the wasted heat of electric devices for a heating and air source for a cooling, was evaluated. Both cooling and heating performances of the mobile heat pump were tested under various experimental conditions, and then optimized by varying the refrigerant charge and the compressor frequency. The cooling capacity at all compressor frequencies was over 23.0 kW, which is sufficient for the cooling loads of an electric bus. The heating COP decreased but the heating capacity increased with the rise of outdoor temperature and the compressor frequency. The heating COP was 2.4 at an outdoor temperature of 10.0 °C. The observed heating and cooling performance characteristics of the mobile heat pump means it could be used for cabin heating and air conditioning of an electric vehicle with a short driving range.     

直接式原生污水源热泵的自控调节特性

主要研究了直接式原生污水源热泵冬季供暖工况下的自控调节特性。通过对系统的自动控制可知,当室内温度从20℃降到18℃时,频率控制器启动,系统各参数维持稳定,房间热负荷约为15kW,控制器未做出大的调节;随着室内温度从18℃上升,压缩机的频率降低,通过PID的调节控制,室内温度保持在18℃附近,此时热负荷为9.5kW,压缩机耗功降低了48%,COP从3.4上升到4.1。当室内温度在16～20℃之间变化时,控制器随室内温度高于或低于设定温度,自动做出调节。为了维持温度在18℃附近,房间的热负荷量约为11.5kW,功耗3kW,COP为4,蒸发器和冷凝器的传热系数分别为1192和292W/(m~2·K)。     

Experimental results of a sensible heat storage system for residential and light commercial application

This paper presents the performance results for a sensible heat storage system. The system under study operates as an air source heat pump which stores the compressor heat of rejection as domestic hot water or hot water in a storage tank that can be used as a heat source for providing building heating. Although measurements were made to quantify space cooling, space heating, and domestic water heating, this paper emphasizes the space heating performance of the unit. The heat storage system was tested for different indoor and outdoor conditions to determine parameters such as heating charge rate, compressor power, and coefficient of performance (COP). The thermal storage tank was able to store a full charge of heat. The rate of increase of storage tank temperature increased with outdoor temperature. The heating rate during a charge test, best shown by the normalized rate plots, increased with evaporating temperature due to the increasing mass flow rate and refrigerant density. At higher indoor temperature during the discharge tests, the rate of decrease of storage tank temperature was slower. Also, the discharge heating rate decreased with time since the thermal storage tank temperature decreased as less thermal energy became available for use. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

Performance modeling of air cycle heat pump water heater in cold climate

Air (reverse Brayton) cycle has promising features in cold climate heat pump applications. In this study, an air cycle heat pump water heater (ACHPWH) simulation model considering the off-design performance of components was developed and validated with experimental data from literature. With this model, the performance of ACHPWH was numerically compared with two typical vapor compression heat pump water heaters (VCHPWH) under two different heating schemes, namely instantaneous heating and recirculation heating. For instantaneous heating, the COP of ACHPWH is comparable to that of VCHPWH when supplying high temperature water or operating at low ambient temperature. A significant improvement on annual performance would be achieved as well if higher efficient compressor and expander were applied in ACHPWH system. For recirculation heating, although the COP gap got larger, ACHPWH would save plenty of heating time when operating at low ambient temperature.     

涡旋压缩机闪发器热泵系统的试验研究

介绍了涡旋压缩机闪发器热泵系统,并在结构特点方面与对应的过冷器系统作了比较。对研制的闪发器热泵系统原型机进行了试验研究和性能分析。结果表明:随蒸发温度的降低,原型机的制热量有所减少,但减少的速度明显低于普通热泵系统,压缩机耗功有所增加,但增加的幅度不大;闪发器系统在低温工况下比过冷器系统可以更有效提高空气源热泵的低温制热性能,是寒冷地区用小型空气源热泵比较适宜采用的系统。     

基于平板热管的太阳能-空气能双源集热蒸发器性能实验研究

设计一种基于平板热管的太阳能-空气能双源集热蒸发器及由其组成的新型直膨式热泵系统,并对其进行实验研究与分析。实验测试平板热管在制冷剂低温取热条件下的均温性与导热性能,热泵运行工况下集热蒸发器表面温度分布、光电光热性能,以及在不同天气条件不同运行模式下热泵系统性能。结果表明,平板热管在低温取热条件下当量导热系数可达6.8×10⁵W/(m·℃),集热蒸发器运行时纵向最大温差为3.9℃;在夏季晴朗天气条件下运行太阳能模式制热水时热泵平均COP为3.62;在低辐照阴天下运行太阳能-空气能双源模式与太阳能模式相比,单位面积集热功率提高18.8%,系统平均COP提高5.7%;在无辐照的夜晚,运行空气源模式系统COP为2.54。     

CO2跨临界循环地源热泵的研究

给出了CO2跨临界循环地源热泵的系统流程，并在考虑输气系数和绝热效率的基础上，与R22和R134a等进行了循环性能比较。结果表明，用于需要较高供水温度的空调系统或热水供应系统时，CO2可具有和常规工质相当的性能。同时对于一特定的CO2地源热泵，分析了在热水流量和热水温度变化时的运行特性，并讨论了CO2地源热泵容量调节的方法。     

关于压缩机频率和热泵主要参数之间的关联

为了掌握热泵系统中压缩机频率和压缩机功耗、COP等参数之间的关系，该文进行了理论和试验研究，并根据实验数据得到了各参数和频率之间的关系，最终发现系统制热功率、压缩机功耗和频率之间的关系与理论分析基本相符，但COP和频率之间的关系与理论分析差别较大。     

太阳能辅助电动汽车热泵空调系统的研究

介绍研制的电动汽车热泵空调系统及其配用的双工作腔滑片压缩机的性能,依据测试样机的试验结果分转速对该空调系统制冷量,输入功率及COP等性能的影响,若轿车顶盖全部布满太阳电池,所产生的电能约为225W,可以使空调系统的制冷量增加8％左右,同时还能降低汽车空调冷负荷的峰值。