温湿度对空气源热泵相变蓄能除霜系统特性影响

为明确空气温湿度对空气源热泵相变蓄能除霜系统除霜过程系统动态特性的影响,进行了室外环境温湿度对系统除霜特性影响的实验研究．结果表明,相变蓄能除霜可以有效保证除霜过程压缩机吸气压力035 MPa以上,高于系统低压保护设定值;温度一定时,随着室外空气湿度的增大除霜所需时间和除霜能耗逐渐增加;空气相对湿度一定时,除霜时间和除霜能耗随着空气温度的降低先增加后减少,其中-3 ℃工况下除霜时间最长和能耗最大．温湿度对除霜系统动态特性具有重要影响,相变蓄热器可有效提高空气源热泵除霜过程系统运行的可靠性,-3 ℃工况可选为设计除霜用相变蓄热器最不利工况．     

寒冷地区空气源热泵测试研究

为提高空气源热泵在低温环境下的制热性能,试验样机采用了新流程的空气源热泵系统.通过实验数据的整理,分析了在寒冷地区采用该流程的空气源热泵的制热效率.实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.     

夏热冬冷地区非采暖空调室内可接受温度范围

为了编制“中国民用建筑室内热湿环境评价标准”,需要得到夏热冬冷地区建筑室内非采暖空调环境下的可接受温度范围。以重庆地区为代表,于2007—2009年期间,针对办公建筑和居住建筑进行了为期2年的热环境逐月现场测试和问卷调查。在了解该地区非采暖空调室内外热环境现状的基础上,进行了室内热环境满意度的主观评价以及热适应性的分析。在此基础上提出了确定夏热冬冷地区非采暖空调室内环境的可接受温度范围的方法。通过对获取数据按温度段进行回归分析,结合实验室人体生理和心理实验结果,获得了重庆地区建筑室内非采暖空调环境下根据全年室外空气温度变化而确定的可接受空气温度范围框图。最后,对比讨论了国际相关标准非采暖空调环境下的室内可接受温度范围及确定方法。     

回收余热的空气源热泵热水器的性能模拟及试验研究

空气源热泵机组在较低的环境温度时,会出现结霜、制热量下降等问题.而余热空气源热泵系统以40℃低温余热作为低温热源,不仅避免了结霜、制热量下降等问题,而且回收了低温余热资源.通过构建空气源热泵系统的数学模型,揭示余热流量、温度及冷水温度对系统性能的影响规律,并搭建试验平台验证数学模型的结果.结果显示,在热风温度为45℃、风量为4500 m3/h时,系统的各项性能指标参数达到最佳值;随冷水温度的升高,系统性能系数(coefficient of performance,COP)的变化不明显;在冷水温度为10℃时,压比的偏差最大值为12.5％.回收余热的空气源热泵系统的性能模拟结果为低温余热的回收利用提供了一定的理论指导.     

R404A与CO2复叠式制冷系统的热力学分析与优化

为了提高R404A/CO2复叠式制冷系统的性能,对该系统开展了理论分析和优化研究.根据R404A和CO2的热物性及压缩机效率,采用热力学方法分析蒸发温度Te、冷凝温度Tk、冷凝蒸发器的传热温差△T等因素对系统性能的影响.通过模拟获得不同工况下低温端最佳冷凝温度、高低温端最佳质量流量比和最佳性能系数.结果表明:在一定T、...     

变片距换热器空气源热泵机组结霜特性分析

为了比较变片距与等片距室外换热器空气源热泵冷热水机组的性能,在质量守恒、能量守恒的条件下建立系统动态模型,利用数值模拟对变片距与传统换热器的空气源热泵运行特性比较.仿真结果表明,在入口空气参数和初始蒸发温度相同的条件下,变片距换热器空气源热泵机组运行时蒸发温度、冷凝温度、制冷剂流量、水侧换热量、出水温度均大于等片距换热器空气源热泵机组,从而使得机组供热性能系数提高,并有效延长了换热器结霜周期.     

双级耦合热泵供暖化霜

在江浙等湿热地区应用双级耦合热泵即空气源热泵代替水环热泵系统中的锅炉，空气源热泵制取低温热水作为水环热泵的热源，空气源热泵制冷循环除霜会使其供热量减少.在水环热泵空调系统中有串联在水环路上的蓄热水箱来改善系统的运行特性.通过计算，选择了合适的空气源热泵、水环热泵和蓄热水箱，通过实验研究了蓄热水箱对化霜的影响.由于蓄热水箱的存在，中间环路的热惯性较大，空气源热泵机组结、化霜对系统的影响与室温的稳定性几乎无关.空气源热泵机组可以应用于该系统，本实验系统的各项技术指标均能满足实际工程要求，为推广应用提供了必要的数据.     

蓄能型热泵机组供热水运行特性

为了解蓄能型空气源热泵机组供热水运行特性,通过实验研究蓄能型空气源热泵机组在不同工况下的性能.结果表明：该机组在不同工况下供应热水时均运行较好,当供热水流量较小时,运行能效较高;当热水循环流量较大时,对蓄热罐内扰动较强,会导致热水供应中断现象的发生,且中断时间随室外温度降低而延长;此外,室外环境温度对机组能效影响较大,...     

三套管蓄能型热泵在非常定工况下的实验

为制定三套管蓄能型热泵在极端工况下的运行策略,验证其在运行状态下切换换热设备的稳定性与可靠性,对一台2HP样机进行了室外高/低温及切换条件下的实验.结果表明:在室外干球温度38~43℃工况下,三套管蓄能器与空气源热泵联合供冷的COP为2.8~2.4,较相同条件下的空气源热泵单独供冷COP高17%;在室外干球温度-17~-10℃工况下,太阳能辅助三套管蓄能器供热的COP为2.8,较相同条件下的空气源热泵单独供热COP高65%;样机在运行状态下切换换热器会造成运行参数的小幅度波动,但可于420 s内恢复稳定,证实了样机运行的可靠性.     

热管式PV/T热水系统性能的实验研究

搭建了热管式PV/T(photovoltaic/thermal)热水系统的实验装置,测试了太阳辐射强度、室外空气温度、联箱入口水温和循环水量等因素对系统性能的影响.结果表明:由于光伏电池覆盖率高和PV板背板材料导热性能低,系统热效率低于30%;随着太阳辐射强度和室外空气温度的增加,系统的热效率线性上升,电效率线性下降;联箱入口水温和循环水量对系统的热性能影响明显,对电性能影响不大.     

CO2空气源热泵热水器的实验研究

为了研究跨临界CO2热泵系统外界因素对系统性能的影响规律,在自行搭建的实验台上通过改变冷却水体积流量、冷却水进口温度和环境温度研究系统性能变化,分析CO2质量流量、压比、制热量和制热系数(COPh)等系统参数的变化趋势,研究压缩机绝热效率和换热器热交换完善度对制热系数的影响.在测试工况范围内,实验结果表明:当冷却水体积流量增加或冷却水进口温度降低时,CO2质量流量、压比和压缩机功率减少,制热量和制热系数增加;当环境温度升高时,CO2质量流量和制热量增加,压比和压缩机功率基本不变,制热系数增加;压缩机绝热效率与气体冷却器的热交换完善度成为制约制热系数提高的2个重要因素.     

岩土地下换热器热泵系统长期运行状况预测分析

在岩土地下换热器G函数理论的基础上,建立地源热泵热力系统模拟计算模型,提出了基于模型的系统长期运行状况分析方法。以严寒地区为例研究了近三年冬季供暖过程运行状况,模拟分析了地下换热器进、出口流体温度变化规律、热泵机组能效比和系统能耗特性,并与实测结果进行了对比。结果证明了模型及分析方法可行,可为进一步开展更广泛的预测分析提供有效途径。     

原生污水源热泵对污水生化处理的影响

为了有效利用原生污水源热泵采暖空调,需要明确对污水生化处理的影响.论述了对污水采用加热处理工艺的正确性,调查了原生污水的水温情况和污水温度降低后污水处理厂的电耗增加情况,分析了水温与水处理效果的关系和热泵系统的取热降温幅度,以实例形式测算了污水处理厂增加的电耗等情况,提出了一些解决途径.研究表明：污水温度过低时采用投放...     

Thermal design of a novel heat sink cooled by natural convection with phase transition in the series loop

In this paper, a novel heat sink, cooled by natural convection, with phase transition in the circulation loop was designed, and the heat sink was applied on averaging temperature and cooling the electronic equipment. The working fluid in the heat sink was driven by the capillary pump. Numerical simulations were performed, to study the heat transfer performance of two systems with various heating power, filling ratios and refrigerants. The influences of above elements on temperature uniformity of two systems were also studied and the thermal performances of two systems were compared. The volume of fluid (VOF) model was utilized to simulate fluid motion in ANSYS FLUENT. The simulation results indicate that the temperature differences of the system comprising two substrates (system 1) are very small under suitable filling ratio conditions, and the thermal performance of system 1 is preferable to the system comprising one substrate (system 2) at the same volume. Besides, the simulation results also show that the system using R245fa possesses excellent temperature uniformity for the same filling ratio and heating power. Finally, the experiments were investigated and the experimental results proved the correctness of the theoretical model.     

某药厂污水源热泵系统的模拟与分析

工业污水是一个优良的引人注目的低温余热源,在整个采暖期,水温波动不大,是水/水热泵或水/空气热泵的理想低温热源.采用污水热泵系统,可将工业污水作为提取和储存能量的基本源体,通过水源热泵来实现对建筑物冬季供热和夏季制冷.以哈尔滨某药厂的污水排放情况为例,采用计算机模拟,得到采暖季不同运行条件下,机组的主要特性(制热量Qc、输入功率N、制热性能系数COP)随各种条件变化的规律,显示出良好的节能性和经济性.     

海水源热泵系统的节能研究

传统海水源热泵应用于北方沿海地区,存在冷热负荷与温差不匹配、压缩机压缩比过大、系统的供热性能系数较低等问题.对原有系统进行改造,提出了一种新型串、并联混合式海水源热泵空调系统.以天津某建筑的海水源热泵空调系统作为研究对象,对两种系统进行了性能分析和比较,为海水源热泵系统节能研究提供一种新思路.     

一种基于余热回收的C02污水源热泵系统设计与性能研究

CO2属于环境友好型制冷剂,其跨临界循环非常适用于热泵系统。通过对自然工质物性和CO2污水源热泵专用活塞压缩机不可逆损失的研究,构建了带节流阀和带膨胀机的2种单级C02污水源热泵系统数学模型,开发了一套CO2单级热泵循环性能分析平台。该项目拟设计一种高效稳定的C02污水源热泵系统,实现城市污水低温余热的回收再利用,既符合社会可持续发展的要求,同时也是节能减排的重要组成部分。     

燃气机热泵的能耗与运行费用分析

在对燃气机热泵部件进行实验的基础上,建立了燃气机热泵系统能耗计算模型.计算分析了燃气机热泵系统在制冷和供暖季节的不同工况下性能系数与运行能耗,并与电动热泵进行了比较.计算结果表明,燃气机热泵在低温环境下具有较强的节能性,而在高温环境和制冷模式下,燃气机热泵的能耗与电动热泵相当.根据上海地区的气候条件和能源价格,燃气机热泵比电动热泵能节约至少23%的一次能源和11.3%的运行费用.     

Research trend of cascade heat pumps

Most commercial and industrial facilities require very low temperatures for refrigeration and high temperatures for space heating and hot water purposes. Single stage heat pumps have not been able to meet these temperature demands and have been characterized by low capacities and coefficient of performance(COP). Cascade heat pump has been developed to overcome the weaknesses of single stage heat pumps. This study reviews recent works done by researchers on cascade heat pumps for refrigeration, heating and hot water generation. Selection of suitable refrigerants to meet the pressure and temperature demands of each stage of the cascade heat pump has been discussed. Optimization of design parameters such as intermediate temperature(low stage condensing and high stage evaporating temperatures), and temperature difference in the cascade heat exchanger for optimum performance of the cascade heat pump has been reviewed. It was found that optimising each design parameter of the cascade heat pump is necessary for maximum system performance and this may improve the exergetic efficiency, especially of cascade refrigeration systems, by about 30.88%. Cascade heat pumps have wider range of application especially for artificial snow production, in the supermarkets,for natural gas liquefaction, in drying clothes and food and as heat recovery system. The performance of cascade heat pumps can be improved by 19% when coupled with other renewable energy sources for various real time applications. Also, there is the need for much research on refrigerant charge amount of cascade heat pumps, refrigerant-refrigerant heat exchangers to be used as cascade heat exchanger, cascade heat pumps for simultaneous cooling, heating and hot water generation and on the use of variable speed compressors and their control strategies in matching system capacity especially at part load conditions.     

土壤源热泵空调系统的性能模拟分析

以上海某小型办公楼为例,用DEST模拟出了该建筑全年累计冷热负荷和逐时冷热负荷的需求,采用集中参数的方法建立能耗模拟模型,分别模拟出空气源热泵和土壤源热泵空调系统的能效。反映出一定条件下热泵空调系统能效随系统负荷变化等条件改变的变化趋势,得出土壤源热泵空调系统较空气源热泵系统具有系统性能系数（COP）高、运行稳定、受外部气候条件干扰小的结论。