采用喷水螺杆式水蒸气压缩机的高温热泵设计及性能分析

针对高温热泵的工业需求,设计并分析以水为介质的闭式高温热泵系统,系统引入喷水螺杆式水蒸气压缩机,利用喷水实现压缩机排气为饱和状态,满足工业应用高温升(高压比)的技术要求的同时,克服高排气温度会导致的机械及安全问题。计算结果表明:系统在蒸发温度为90℃,冷凝温度为100℃时,COP高达31.48,压缩机喷水注入比为0.019;蒸发温度为75℃,冷凝温度为100℃工况下,系统COP为5.99,对应的压缩机压比为7,注入比为0.103;压缩机比功率随压缩机压比升高而增加,增加幅度随蒸发温度的升高而增大;系统COP随注入水温度的升高而降低,但变化趋势并不大。     

带冷凝热回收热泵空调器的实验研究

提出了在家用空调器上安装冷凝热回收装置,该系统能够实现热泵热水器、热泵空调器和冷凝热回收功能。实验模拟不同室内外工况和不同运行模式,对整个系统供冷性能和热水供应能力进行了实验研究,并分析了不同空调与热水使用模式对整个系统的影响。最终得到了该系统制冷模式、热水器制热水模式和联合供冷与供热水模式下该系统的压缩机排气压力、压缩机吸气压力、水箱水温变化、制冷量及各个模式下系统性能系数。     

高温压缩机变转速的复叠式热泵系统性能实验研究

为研究变转速压缩机对复叠式热泵系统的影响,本文搭建了高温压缩机变转速的复叠式热泵实验台。通过实验研究了不同运行工况下系统排气温度、中间温度、制热量、功率及COP随高温压缩机转速的变化规律。结果表明:在冷凝温度为46℃,蒸发温度为-35℃～-10℃时,压缩机运行安全可靠;在冷凝温度为46℃,蒸发温度为-25℃,高温压缩机转速从1 200 r/min增至6 000 r/min,制热量提升了129. 7%,低温压缩机功率减少43.4%; COP随高温压缩机转速的增加呈先增大后减小的趋势,存在最大COP和对应的最佳高温压缩机转速。     

涡旋压缩机在热泵热水器中的应用

热泵热水器以制取热水为目的，有别于普通制冷或空调设备。热泵热水器运行时冷凝温度和冷凝压力很高，对压缩机的可靠性和应用技巧提出了较高要求。涡旋压缩机以其可靠性好、效率高，在热泵热水器中得到了大量应用。     

水源热泵机组压缩机的变工况特性研究

本文通过对水源热泵机组压缩机的热泵循环过程的分析，导出了压缩机制热量、耗功量和制热系数与蒸发温度及冷凝温度之间的函数关系，对热泵工况下压缩机的调节控制和选择具有一定的指导意义，也为今后进一步研究水源热泵机组的变工况特性及节能奠定了基础。     

空气源-水环热泵联合系统性能分析

建立空气源-水环热泵联合系统的模型,通过改变空气源-水环热泵联合系统的空气源热泵冷凝温度及蒸发温度,得到联合系统不同工况下的最佳性能系数。研究结果表明:在供水温度分别为45℃和50℃时,系统性能系数均在空气源热泵冷凝温度16℃时达到最大值,分别为2.128和1.954,供水温度为55℃时,系统性能系数在空气源热泵冷凝温度18℃时达到最大值1.805;供水温度分别为45℃,50℃和55℃时,单级系统(仅运行空气源热泵系统)、双级系统(空气源-水环热泵联合系统)相互切换的最佳蒸发温度分别为-2℃,-13℃和-23℃。指出根据不同工况及时调整热泵系统的运行方式能够提高系统能效。     

直流变频空气源热泵热水器的实验研究

针对普通的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。     

换热因素对空气源热泵热水器压缩机运行范围影响探讨

简要分析空气源热泵热水器系统运行对压缩机运行范围的影响,由于换热特性和热泵系统热力特性的限制,在低温运行条件下,冷凝温度将不超过65℃;而提高压缩机蒸发温度上限的措施,仍然不能免除在夏季运行采取防止蒸发温度过高的措施.在技术措施正确的前提下,空调压缩机可以满足空气源热泵热水器的应用要求.本文指出,我国标准中规定20℃为空气源热泵热水器额定运行进风温度是不合理的,客观上对行业发展产生了不良影响;目前市场上存在的产品质量问题,主要原因是受标准的影响和系统设计的技术措施不当,并非压缩机性能问题.     

数码涡旋管道机制冷变风量运行的实验研究

对采用数码涡旋压缩机的风管送风式空调(热泵)机组在标称制冷工况下的变风量运行进行了实验研究,得出了机组制冷能力、功耗、机组效率、出风温度、排气压力、排气温度、吸气压力等参数随风量变化的关系,分析了采用数码涡旋压缩机的管道机变风量运行的特点,为风管送风式空调(热泵)机组的节能、稳定运行提供了有价值的实验支撑。     

具有防霜功能的低温型空气源热泵热水器性能研究

针对空气源热泵热水器在冬季低温环境下蒸发器容易结霜和机组效率降低的问题,提出一种具有防霜功能的低温型空气源热泵热水器,通过试验测试了热泵系统在不同低温工况下的性能。实验结果表明:通过在热泵系统蒸发器底部安装防霜换热器,可使热泵系统的输入功率平均提高了5.6%,制热量平均提高了9.3%,COP平均提高了5.5%,系统压缩机的排气温度明显降低。     

混合工质回热式大温跨供热热泵循环的理论分析

物料干燥、印刷、印染纺织、电镀等领域普遍需要65~100℃的热源供应,常规热泵技术难以实现。本文充分利用非共沸混合工质相变过程中的大温度滑移,实现与水侧更好的热当量匹配,提出一种混合工质回热式大温跨热泵循环,建立了热力学模型,分析了运行压力、混合工质组分、环境温度、出水温度等关键参数对系统性能的影响,基于遗传算法优化了系统吸排气压力和工质配比,结果表明:混合工质回热式热泵可在常规空调压缩机的正常工况内运行,在环境温度为25℃、入水温度为15℃、出水温度为90℃时,系统理论COP最高可达5. 5,与同工况下CO2跨临界热泵性能相当。     

湖水源热泵冬季供暖适应性研究

从湖体水温、热泵机组能效、冷排水对水环境的影响及热泵系统节能性四个方面分析了湖水源热泵在冬季供暖的适应性。研究表明,湖水源热泵供暖技术具有良好的节能效益,实测热泵机组能效达到4.34～4.81,相对传统的风冷热泵、电锅炉、燃气锅炉系统而言,水源热泵系统的节能率分别达到5%、68%和29.8%。     

空气源户式机组地板采暖系统应用研究

为了研究空气源热泵冷热水机组作为地板采暖的热源的运行特性,以一围护结构保温良好的房间为研究对象,分别测试了热泵机组采用低水温进行供暖运行时的能效、在高低温的运行环境下供暖房间内温度的变化。结果表明,在保温性能良好的建筑,采用热泵机组以35℃的低供水温配合高效地暖盘管进行地板供暖,既能保证室内的舒适性,又具有良好的节能效果。得出用于地板采暖的空气源热泵机组,其控制开停机的温差需要比传统的空气源热泵机组大,在低温环境下,机组性能衰减的特性对室内达到相同供暖效果所需的时间影响不大,为设备、工程设计提供参考。     

电驱动低温空气源双作用行波热声热泵

在环境温度低于0℃时,常规空气源热泵会出现压比过高、效率和制冷量急剧下降等问题。为了解决这些问题,提出了电驱动双作用行波热声热泵技术。通过数值计算优化了该新型热泵的结构尺寸,设计出一台电驱动低温环境下运行的双作用行波热声热泵。在环境温度253 K(-20℃),泵热温度323 K(50℃)的条件下,新型热泵的制热系数达到了2.93,相对卡诺效率接近64%,泵热量为4 722.6W,压比仅为1.19。热泵多种运行工况的计算结果表明该热泵能够在效率变化较小的情况下调节泵热量的大小;环境温度和泵热温度的改变对系统的运行状态影响不大;该系统制冷时亦有不俗的表现。双作用行波热声热泵在低环境温度情况下的这些优点使其非常有潜力成为高端热泵技术。     

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。     

温和地区采用大温差空调系统的技术经济分析

在温和地区的气候条件下和特定的使用功能要求下,分析比较了空调水系统采用大温差和常规温差对于风机盘管﹑新风和空气处理机组﹑冷水机组﹑冷冻冷却水泵﹑冷却塔﹑空调热水泵等设备运行工况的影响,认为对本项目最适宜的选择是空调冷水5∽12℃、热水60∽45℃,冷却水28∽36℃。     

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。     

渗透率和孔隙度对地下水源热泵地温场演化的影响

地下水源热泵系统是利用浅层地温能的一种主要方式,而水文地质条件是决定应用地下水源热泵系统是否合理的主要因素之一,应用数值模拟的方法对地下水源热泵抽水井处地下水温度进行模拟,分析了含水层渗透率和孔隙度对地温场演化的影响。研究结果表明:在抽、灌量和生产井几何参数相同的条件下,含水层渗透率和有效孔隙度对地温场的演化影响并不显著。