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.     

空气源热泵热水机组的全工况性能及试验装置的研究

介绍了空气源热泵热水机组的市场发展现状及存在的相关问题;对4台空气源热泵热水机组的全工况性能进行了测试和分析;对机组全工况性能试验装置的配置及相关问题进行了分析,为试验装置的研究设计提供了依据。     

空气源热泵名义制热量损失系数模型研究

为正确评价空气源热泵机组在结除霜过程的运行性能,探索其在冬季结霜工况下的运行性能,本文提出以"名义制热量损失系数"作为评价空气源热泵结除霜损失的重要参数,并基于大量实测数据,采用广义人工神经网络的预测方法,建立空气源热泵名义制热量损失系数的预测模型。结果表明:建立的预测模型相关系数r 0. 9,期望偏差百分数(EEP)小于6. 5%,模型学习训练效果及通用能力表现良好,该模型可用于预测空气源热泵机组结除霜过程的制热性能,预测结果可作为探寻不同结霜工况下最佳除霜控制点的重要依据。     

空气源热泵与建筑耦合的变工况分析及优化

由于目前设计人员对于空气源热泵性能的了解仅限于额定工况的制热量和COP,导致机组在夏热冬冷地区冬季工况的制热效果可能无法满足实际需求。本文建立热泵机组变工况产能输出、能效比模型及建筑冬夏季动态负荷需求模型,并将热泵产能输出和建筑负荷需求基于室内外温度和室外含湿量参数进行耦合,综合分析了室内外温度和室外含湿量等因素对热泵性能的影响,提出了空气源热泵选型的三个指标,即产能输出满足建筑负荷需求的稳定运行工况区间、最不利工况点的机组出力和能效比。该方法能够有效预测热泵选型实际性能和满足建筑负荷需求的程度,并优化风冷热泵选型方法和评价标准。     

空气源热泵热水机高温工况运行研究与实验

介绍空气源热泵热水机高温工况运行时的两种常规控制方法，分析各自的优缺点，对两种控制方法提出使用建议。最后简要介绍一种适用于单风机机组和小型机组高温控制的根据压力调节蒸发面积的方法。     

室外工况对空气源热泵热水器性能的影响

对一台空气源热泵热水器进行变环境工况试验,研究不同环境干球温度、湿球温度对系统制热量、功耗和COP等性能参数的影响。试验结果表明:在环境相对湿度保持不变时,环境干球温度由10℃上升到30℃,制热量、功耗和COP均提高,最大增幅分别达86.0%,17.8%和57.9%,吸/排气温度和压力等参数也有一定程度的上升;在环境干球温度保持不变时,环境湿球温度由11.6℃上升到18.4℃(相对湿度从34.9%上升到86.0%),制热量和COP随之上升,最大增幅分别达10.8%和8.1%,系统的功耗、吸/排气温度、吸/排气压力等参数没有明显变化;系统制热量对环境干球温度及湿球温度的敏感性均较系统功耗和COP大,在环境湿球温度变化范围内,系统功耗变化率为0.04%～1.4%,说明环境相对湿度对系统功耗的影响极小。     

适用于低温工况的空气源热泵热水器研究现状

CO2热泵热水器、双级压缩热泵热水器和复叠式热泵热水器均具有良好的低温适应性,可以较好解决普通单级热泵热水器在低温环境下无法稳定有效运行的问题。本文通过归纳总结这3种热泵系统国内外研究现状,详细分析各自的优点以及主要发展制约因素,并提出今后的研究与发展方向,为进一步的研究提供参考依据。     

空气源热泵除霜性能测试系统设计

为实现空气源热泵产品除霜性能测试工况的低温高湿环境,设计一种长期低温运行设备及其温度耦合控制系统,通过2套制冷系统的除霜模式与制冷模式的交替循环,解决因蒸发器结霜而导致制冷量下降问题。基于实际测试系统和研究,提出切入除霜、除霜结束的判定依据：电加热输出为零且环境测试间内干球温度高于设定值0.1℃作为切入除霜判定依据;在除霜过程中,蒸发器制冷剂出口温度高于环境测试间干球温度10℃,且蒸发器空气侧阻力小于150 Pa作为除霜结束判定依据。该方案能够解决环境测试间内因空气处理机组蒸发器除霜需求而造成的干球温度和相对湿度的剧烈波动问题,保证环境测试间内低温高湿环境工况的长期稳定,提高除霜工况的测试准确性。     

空气源热泵热水器变工况的实验研究

以实验数据为基础,分析了外界环境温度变化和冷凝侧出水温度变化对空气源热泵热水器压缩机耗功、COP、压力比、质量流量等性能参数的影响,为系统性能的进一步提高提供了理论依据。     

带闪蒸器的家用变频空气源热泵试验研究

对带闪蒸器的家用变频空气源热泵在制冷及制热工况下进行测试,结果表明,整机能力和能效在高温制冷及低温制热工况下均有较大幅度的提升,适用于气候工况较为恶劣的地区。     

基于空调排风的空气源热泵的节能特性分析

分析了空调系统的排风热和空气源热泵的性能参数,并比较了空气源热泵在以空调系统排风和室外空气为低温热源时的性能参数,得出了在以空调系统排风为低温热源时能较大的改善空气源热泵的性能参数.最后分析了以空调系统排风为低温热源时空气源热泵的节能性.     

空气源热泵地暖系统冬季应用

本文研发了3P变频单元式空气源热泵机组,进行了民宅地板辐射供暖系统设计和冬季93d的供暖应用实验。期间室外环境温度的变化范围﹣10~16 ℃,平均值3.72 ℃;热泵机组制热量变化范围3.82~10.06 kW,平均值6.71 kW;热泵压缩机的吸/排气压力的平均值为0.55 MPa/2.28 MPa,压缩比小;EER变化范围2.32~4.71,平均值3.46,能效较高。测试了室内0.1、1、1.5、2 m高度处的温度,平均值分别为20.48、19.26、18.75、18.01 ℃,呈现相对稳定的下暖上凉的温度场。进行了最暖、最冷2个典型气象日热泵系统运行性能的对比分析,两日室外的平均温差为17.21 ℃,最暖日制热量和EER分别是最冷日的41.9%和159%,室内温度相对稳定,表明热泵系统具有良好的环境适应性和舒适性。与城市集中供暖及燃气锅炉供暖相比,运行费用分别降低39.82%、56.17%,节能、安全、热舒适性更佳。     

供水温度对低温空气源热泵制热性能的影响

本文通过设置环境温度分别为-12℃、-6℃,初始水温为20℃,开启热泵进行加热,研究了不同供水温度对空气源热泵的制热量、系统功耗、能效、排气温度、压缩比等的影响。结果表明:在相同初始水温下,随着加热的进行,压缩机的制热量先增加后降低,供水温度为40℃时的制热量最大;当环境温度为-12℃,供水温度从25℃增至55℃时,系统功耗从11 905 W增至24 417 W,增加了105%,系统能效从4. 03降至2. 11,下降了47. 6%。     

空气与土壤复合源热泵在北方地区的匹配设计模拟分析

空气与土壤复合源热泵系统通过空气换热器实现了间接空气源热泵模式与补热模式,可补偿取、放热量的差值,解决土壤源热泵系统在我国北方地区长期运行产生的土壤热不平衡问题.为能够在保障供暖效果的前提下最大限度地降低地埋管数量,本文以我国5个北方城市的住宅为例,在TRNSYS平台上建立了空气与土壤复合源热泵系统的仿真模型,对地埋管...     

基于实际运行数据的不同气候区冬季空气源热泵结霜特征分析

空气源热泵运行中存在的突出问题是室外机结霜而导致的机组性能下降。在实际应用中,当地气候条件下空气源热泵结霜的难易程度决定了大多数除霜技术的适用性。空气源热泵结霜的难易程度除了受气候影响外,还受系统运行性能甚至用户使用习惯的影响,难以做出定量的判断。因此本文提出结霜度时数的概念,以专门表征气候条件对结霜的影响。通过在国内多地采集空气源热泵实际运行数据,使得结霜度时数的计算更接近实际情况,再对运行数据进行拟合分析得到了不同功率类型的热泵系统的蒸发温度与室外干球温度之间的特征温差,此温差可以用来修正传统设计上所假设的某个定值。最后,根据不同特征温差下的结霜度时数分析,结合不同功率类型的热泵系统在国内275个城市的结霜特征,对这些城市进行了结霜气候分区,为空气源热泵系统进行气候适应性的设计以及控制策略开发提供参考。     

空气源热泵承压热水供应与全新风空调联供系统研究

针对华南地区某连锁酒店客房热水供应及该酒店商场空调需求,提出了空气源热泵承压热水供应与全新风空调联供系统方案,介绍了系统具体构成及关键部件的匹配设计计算方法,利用蓄热水罐、蓄冷风柜等蓄能装置和以PLC为核心的数据采集及控制手段,探讨了冷热需求不同步、冷热负荷不均衡的冷热联供固有局限问题的一种解决方案,并对实施的工程系统进行了全年性现场运行性能测试和分析调试。结果表明:该系统在可靠地满足该酒店热水供应的同时,又满足了该酒店商场夏季全新风降温空调的需求,该系统年平均综合能效比大于4.7,为空气源热泵冷热联供提供了一种工程实例。     

冷凝器面积对空气源热泵制热性能的影响研究

目的 研究低温条件下空气源热泵的烘干性能。方法 论文主要采用焓差法研究在换热面积和室外温度(温度为7、−12、−20 ℃,相对湿度为65%)不同时,空气源热泵的制热量、输入功率、能效等性能。结果 在7 ℃环境中,增加室内侧换热器面积,热泵的制热量提高了19%,系统能效提升了14%,但输入功率增加了5%;在−12~−20 ℃环境中,增加室内侧换热器面积,热泵的制热量提升了5%,系统能效提升明显,最大可提升27%,输入功率最大降低为17%。结论 增加室内侧换热器面积,系统焓差降低,但是能提高系统在低温下的循环风量,制热性能更加优异。     

空气源/污水源复合热泵系统设计与应用

基于公共浴室热水生产设备节能减排改造的需要,本文设计了可回收洗浴废水余热的空气源/污水源复合热泵热水系统,在合肥工业大学屯溪路校区建立了应用示范工程,进行了运行测试和应用研究工作。结果显示:在8℃±1.2℃的环境温度、50℃供水设定温度的运行条件下,通过预热器和污水源热泵机组进行余热回收,洗浴废水温度从30.6℃降低至15.5℃,热回收的能量约占热水生产总能量的1/3;在10℃±1℃的环境温度、45℃供水设定温度的条件下,复合热泵系统的能效比为3.45,与单独运行空气源热泵的2.96相比,能效提高16%;与传统的燃气锅炉设备、电热水器对比分析,复合热泵系统可分别节约运行费用53.3%、72.4%,节能、环保和降费的优势明显。     

空气源热泵耦合太阳能及余热用于升压站供暖的研究

风电场、光伏发电站等工程的升压站,一般远离集中热源,冬季多采用“电暖气+热水器”的传统方案,能源利用效率低,增加了电能消耗,降低了项目收益。提出“空气源热泵耦合太阳能及余热”的供暖方案,为升压站提供了可靠的热源,并提高了能源利用效率,降低了运行费用。升压站内电气设备间有大量的40℃左右的排风,可以作为空气源热泵的低温热源,解决了空气源热泵低温时效率低的弊病;空气源热泵生产出热水,并设置太阳能热水器进一步提高水温满足供暖要求;设置单独的蓄热水箱适应供暖负荷变化并解决一部分生活热水需求。以北京某风电场工程为例,阐述了这一系统的优缺点以及推广的必要性和可行性。分析表明,在最冷时该系统仍可以高效、稳定的运行,投资回收期短,为寒冷地区空气源热泵的应用提供了参考依据。     

无霜空气源热泵系统冬季再生性能初步实验

本文提出一种新型无霜空气源热泵空调系统,该热泵系统不仅冬季可以无霜高效运行,夏季性能也有所提升。通过搭建该系统实验平台研究了再生模式,并对再生模式的实验数据进行回归分析,拟合得出的关联式相对误差小,拟合度高,再生量的平均相对误差为0. 31%,再生效率的平均相对误差为0. 56%。分析关联式得出溶液塔入口空气流量、溶液温度、溶液流量、溶液质量分数对系统再生性能的影响,发现再生量随空气流量、溶液温度、溶液流量的上升,溶液质量分数的下降而上升;再生效率随空气流量的下降,溶液流量的上升而分别增大26. 00%与13. 63%;再生量随溶液流量的增加升高了26. 30%,随质量分数的增加下降了约6. 10%,溶液温度与质量分数在本文研究范围内影响较小。