JB/T 13573《低环境温度空气源热泵热风机》行业标准解读

本文介绍了低环境温度空气源热泵热风机行业标准的编制背景、总体思路,详细阐述了标准的主要内容,并对热泵热风机产品与低环境温度空气源热泵热水机组和热泵型房间空气调节器的差异性进行了对比分析,以期为相关人员更好地理解该标准提供参考。     

计算机和数据处理机房用单元式空气调节机等系列节能评价技术规范团体标准解析

本文介绍了由中国制冷空调工业协会提出并归口的一系列空调设备的节能评价技术规范团体标准,包括低环境温度空气源热泵(冷水)机组、低环境温度空气源热泵热水机组、低环境温度空气源热泵热风机、空气源热泵热风烘干(除湿)机组、除湿机、计算机和数据处理机房用单元式空气调节机、汽车用空调器、容积式制冷压缩冷凝机组、空调用制冷剂压缩机和汽车空调用制冷剂压缩机等。响应国家政策,贯彻实施相关法规要求,实现保护环境和减少能源消耗,节能评价技术规范的制定迫在眉睫。这一系列团体标准规定了相关空调设备的节能评价值和能效限定值,并对其能效等级进行划分。     

低环境温度空气源热泵的设计及其在我国寒冷地区的应用

基于低环境温度空气源热泵在寒冷地区应用的特点,针对产品设计及工程应用中遇到的若干问题,分别对融霜方式、系统控制方式、水/制冷剂换热器的选择、辅助电加热和末端方式的选择等进行分析和讨论,通过计算得到低环境温度空气源热泵作为北方寒冷地区单户采暖热源的一次能耗为35.9 kW·h/（m2·a）,与分户燃气炉相当,低于除大、中规模热电联产外其他热源形式的一次能耗,且运行费用低于目前的按面积收费标准,指出低环境温度空气源热泵具有推广使用价值。     

低环境温度空气源热泵机组性能试验分析

在低环境温度工况下,分别对定频、普通变频空气源垫泵机组以及带有补气增焓功能的变频空气源热泵机组的性能进行试验。结果表明:变频空气源热泵机组的IPLV明显优于定频空气源热泵机组,且带有补气增焓功能的变频空气源热泵机组在环境温度低于-20℃时比定频、普通变频空气源热泵机组的制热量衰减小,制热效果较优。     

空气源热泵热风机标准化发展现状与方向

空气源热泵热风机凭借其在技术成熟度、经济性、节能减排与实际使用效果等方面的优势,在北方农村地区清洁取暖工程中被大量应用。而空气源热泵热风机标准化作为其产业技术基础的核心要素之一,对于推动我国热泵技术进步起着重要作用。为推动其标准化进程,本文详细介绍了空气源热泵热风机标准化的发展现状及存在的主要问题,并站在用户应用需求的角度,重点剖析了适宜性区划,除霜性能考核,室内机组噪声考核等方面的问题,进而提出了未来的发展方向,为空气源热泵热风机标准化的研究与发展提供参考。     

应对雾霾天气——低环境温度空气源热泵采暖的机遇

针对雾霾天气对我国环境与能源带来的严峻形势,梳理国家相关政策,分析并指出燃煤是冬季雾霾天气加重的主要原因,替换燃煤采暖的方式势在必行。从能源利用效率和运行成本2个层面对低环境温度空气源热泵采暖、燃气热电联产、热水锅炉采暖以及电暖气采暖等方式进行对比分析。从能源利用效率层面看,低环境温度空气源热泵采暖热泵效率为2.5,仅次于燃气热电联产效率2.78,远高于燃气热水锅炉等其他采暖方式。从运行成本层面看,只要有合适的电力价格,低环境温度空气源热泵采暖的年运行费用仅为市热力集团集中采暖费用的83%,燃气锅炉费用的67%。总结不同气候条件下低环境温度空气源热泵采暖的适用地区,在现有集中供暖的14个省(直辖市)中,有7个省(直辖市)可以直接采用现有低环境温度空气源热泵产品,有3个省可以尝试采用低环境温度空气源热泵采暖,而对于青海、吉林、内蒙古和黑龙江4省,目前并不适合该方式。     

空气源热泵的低环境温度制热技术研究

传统空气源热泵在低环境温度下,面临如压力比过高、压缩机运行效率低及运行不稳定等方面的问题。这些问题可以通过多种方式加以解决,其中改进热泵系统方案是一种有效措施。本文采用试验研究方法,综合分析单级压缩系统、双级压缩系统、复叠系统以及三级压缩系统在提高空气源热泵在低环境温度下制热性能的优劣势,从成本、制热效率、控制等几个方面进行综合比对,最终得出双级压缩系统是最适合用于提高空气源热泵低环境温度制热性能的方案。     

低环境温度空气源热泵能效标准分析

京津冀地区大气污染问题突出,为实现治理雾霾和节能减排目标,京津冀开始无煤化行动。低环境温度空气源热泵经过十多年的研究和试制,已经取得成功,并在京津冀等地规模应用。本文重点研究低环境温度空气源热泵名义工况下COP和综合部分负荷值,即IPLV(H);并通过具体算例,利用热力学完善度分析相关标准下的IPLV(H),可供今后制定有关标准参考。     

喷气增焓与喷液冷却式空气源热泵在低温环境下实验数据对比及分析

对喷气增焓及喷液冷却式空气源热泵进行了热力学分析,并在低环境温度下对其制热性能进行了数据测试及对比研究,结果表明,随着室外环境温度在10℃～30℃之间下降时,两款热泵耗电量都在逐渐增加,制热量逐渐降低,喷气增焓空气源热泵机组相较喷液冷却式空气源热泵机组的COP下降有变缓趋势,当室外环境温度为-5℃时,喷气增焓热泵的COP为3.03,而喷液冷却式热泵降至2.66;在-20℃时,喷气增焓式热泵COP为2.15,喷液冷却式热泵COP已降至1.88;喷气增焓空气源热泵比喷液冷却式热泵性能提高大概13%左右。喷气增焓空气源热泵机组在低温环境下效率更高。     

户用低环境温度空气源热泵系统配置不同散热终端时的性能比较

对户用低环境温度空气源热泵系统配置不同散热终端时的性能进行测试及计算,包括全天累计制热量、全天累计耗电量以及平均性能系数。测试结果表明,在采用相同型号的低环境温度空气源热泵机组且房间热负荷相近的条件下,配置不同散热终端的供热系统的累计耗电量最大相差27%,供热系统的平均性能系数最大相差24%。最后对造成差异的原因进行分析,测试结果对后续供热项目改造具有一定的指导意义。     

基于变容积比三缸双级压缩补气增焓技术的家用空气源热泵制热性能分析

在低环境温度工况下，传统空气源热泵存在制热量不足、制热性能系数(COP)低等问题，这导致其热舒适性差和运行经济性差，阻碍了空气源热泵技术在北方寒冷地区的应用。本文将变容积比三缸双级压缩补气增焓技术应用于家用空气源热泵，研究结果表明：该热泵的低温运行工况可低至-35℃;-15℃制热工况的COP可达到1.92;-30℃制热工况下，热泵出风口温度可达47℃。     

两种低环境温度空气源热泵机组的对比试验研究

补气增焓与喷液冷却是低环境温度空气源热泵机组采用的2种主要的技术方案。本文分别采用这2种方案设计R410A低环境温度空气源热泵机组,并对二者的性能进行对比试验研究。结果表明:在制热名义工况下,2种机型的COP均在2.3以上,补气增焓型机组COP高于喷液冷却型机组约6%。变工况制热条件下,当环境温度高于7℃时,喷液冷却型机组制热量高于补气增焓型机组,在环境温度为21℃时,前者高出后者约8%;当环境温度在-10～7℃范围内时,二者制热量差异不明显;当环境温度低于-10℃时,补气增焓型机组制热量高于喷液冷却型机组。环境温度在-25～21℃范围内时,补气增焓型机组制热COP均高于喷液冷却型机组。     

低环境温度空气源热泵在北方寒冷地区办公楼应用情况分析

空气源热泵在我国华东及华南等地区得到广泛应用,但在我国北方寒冷地区受室外温度的影响,存在性能衰减、效果无法保证等问题。为提升空气源热泵在北方寒冷地区的适用性,本文对空气源热泵产品进行改进设计,并将其应用于唐山市某办公楼项目,对其供暖季能耗进行跟踪测试,结果表明,该低环境温度空气源热泵可以很好地满足室内人员的舒适度需求,并且具有很好的灵活性以及节省运行费用等特点。     

喷气增焓空气源热泵补气量对系统性能的影响

空气源热泵在较低的环境温度下会产生压比大、排气温度高、循环性能差等现象,喷气增焓EVI(enhanced vapor injection)技术可以改善空气源热泵在低温下的运行特性。本文首先建立了EVI空气源热泵的数值仿真模型,并搭建了实验台对仿真实验数据进行验证并在此模型的基础上对带EVI的空气源热泵系统的补气运行特性进行了数值模拟。结果表明:带EVI的空气源热泵系统存在最佳相对补气量,可使系统运行最优,当环境温度低于-6℃时,最佳补气量为8%～10%;当环境温度为-6～0℃时,最佳补气量为5%～8%;当环境温度高于0℃时,最佳补气量为4%～5%。在最佳补气量下,各个工况的相对补气压力在0.7～0.9之间。在最佳补气参数条件下,系统制热量最高提升33%,能效最高提升31%。     

空气源热泵冷热水机组的系统仿真与实验研究

建立空气源热泵冷热水机组的稳态仿真模型，进行变工况稳态工作性能预测，用FORTRAN90语言编制程序，软件编译环境为POWERSTATION，并在50kW空气源热泵冷热水机组人工环境模拟实验台上进行验证实验，实验结果和仿真计算结果吻合良好。同时，通过实验结果和仿真计算结果分析外界环境温度和供水温度变化时，空气源热泵冷热水机组的系统性能参数和状态参数的变化规律和原因，为系统的优化匹配提供理论依据。     

空气源热泵蒸发器并联轮换除霜理论研究

针对大中型空气源热泵系统除霜,提出一种空气源热泵蒸发器并联轮换除霜系统,该系统能够实现除霜时不停止制热。为分析系统的结霜/除霜特性,建立空气源热泵蒸发器并联轮换除霜系统理论模型。通过模拟研究蒸发器并联轮换除霜系统结霜/除霜过程中霜层和系统制热性能随运行时间的变化情况。结果表明,在环境温度-5℃,相对湿度80%时,系统运行60 min时,室外机霜层厚度已影响机组正常运行;在运行40 min时开始运行除霜,除霜周期为15.76 min,获得的最大制热量为7.94 kW,最大制热COP为2.77。     

当前我国低环境温度空气源热泵(冷水)机组质量状况分析

低环境温度空气源热泵(冷水)机组是一类新兴的制冷空调产品,因其能在较低的环境温度下无污染地制取热水而在我国北方地区获得广泛应用,其生产企业数量和产量均出现了迅猛增长。本文详细分析了当前该产品的质量发展水平和行业现状,并通过展望未来的技术发展提出了一些质量改进建议。     

轨道交通车辆低环境温度空气源热泵用制冷剂的性能比较

为了研究适用于轨道交通车辆低环境温度空气源热泵机组的制冷剂,从制冷剂基本物性、理论循环性能系数、传热性能、排气温度和压力、设备尺寸等方面对R22,R407C,R410A,R32和R134a五种制冷剂进行比较分析,结果表明,在北方寒冷地区轨道交通车辆采用低环境温度空气源热泵供冷/供热时,比较适合的制冷剂为R407C和R410A,若选用R410A,要注意采用高承压能力的管道和设备。     

两级压缩空气源热泵热水器实验研究

空气源热泵热水器是一种消耗少量电能驱动热泵从空气中吸取热量加热热水的装置,但普通单级空气源热泵热水器在低温环境下运行中存在压缩比过大、制热量不足和制热效率低等问题.采用两级压缩制冷循环用于空气源热泵热水器,则可以解决空气源热泵热水器低温适应性的问题.设计出具有单双级两种循环模式的两级压缩空气源热泵热水器系统,并搭建了实验台进行了实验研究.实验表明:低温环境下,双级压缩循环压缩比低于普通单级压缩循环压缩比;系统制热量始终大于单级压缩循环制热量;系统能效比(COP)在-20℃环境温度下依然能够保持在1.5左右.     

低温空气源热泵（冷水）机组名义工况的确定研究

对低环境温度空气源热泵(冷水)机组(简称低温热泵)标准中的名义制热工况确定问题进行了研究.通过对我国寒冷地区典型城市供热季节的室外干球温度及其对应湿球温度的分布进行统计分析,确定出低温热泵空气侧的名义制热工况条件为-12℃/-13.5℃;通过对典型房间分别采用风机盘管和辐射地板进行供热时,保证室内舒适性要求的空调末端出水温度的研究,给出了水侧的名义制热工况为回水温度38℃.上述结论可为商用和户用低环境温度空气源热泵(冷水)机组的标准制定提供参考.