复叠式蓄热型空气源热泵热水器动态传热特性

相变蓄热材料(phase change material,PCM)是一种密度大、体积小、相变潜热大、热量存储能力强的物质。实验研究复叠式蓄热型空气源热泵热水器蓄热和放热过程,探讨热泵系统循环和相变蓄热的耦合。结果表明,在蓄热过程中,系统功率不断上升,而机组的瞬时COP值缓慢下降,COP下降了1 3.8%;水箱中各点的温度变化的曲线斜率不相一致,说明水箱里的水存在较明显的分层现象。在放热过程中,蓄热材料温度变化拐点值比同高度的水温拐点值的出现慢2min,说明相变蓄热材料具有延时性,实验整体误差在1.6%～8%之间。     

复叠式热泵高温段实验研究

热泵高温化可以有效拓展其应用范围,复叠式热泵是实现高温热泵的有效方法之一。以R123为高温工质,以喷水模拟干燥脱水过程,实验研究了用于干燥系统的复叠式热泵的高温段。结果表明:热泵的冷凝温度可达到95℃;蒸发温度60℃冷凝温度90℃时,热泵COP达到最大为5.78;在整个蒸发、冷凝温度范围内COP维持在2.2以上,SMER达到4~5 kg/(kW·h),单位干燥介质除水量为0.006~0.012 kg水/kg干空气。     

Ⅱ型两级吸收式热泵循环及性能分析

本文分析讨论了Ⅱ型两级吸收式热泵的工作过程。提出了水/甘油Ⅱ型两级吸收式热泵循环,通过能量与物量衡算,建立了描述热泵性能的数学模型,对两种不同的Ⅱ型热泵循环性能进行了分析,探讨了不同操作参数对热泵性能的影响。     

吸附-吸收复叠式三效制冷循环

提出一种以沸石 -水为工质对的单效吸附式制冷单元为高温级、以双效溴化锂吸收式制冷单元为低温级的吸附 -吸收复叠式三效制冷循环 .高温热源首先加热吸附式单元 ,通过能量在系统中的多效利用 ,从而提高系统性能系数 (COP) .相比于三效溴化锂吸收式制冷循环 ,复叠式循环中吸附式单元工质对温度高于 2 0 0℃时 ,也不会腐蚀材质 ,因而是一种工程上易于实现的新型制冷循环 .对该循环的热力性能进行了研究     

二氧化碳家用热泵热水器试验研究

CO2因为环保及独特的热力学优势,一直是制冷空调领域的研究热点,然而由于其工作压力较高,用于家用热泵热水器的全封闭式CO2压缩机开发较困难。为了验证CO2在热泵热水器上应用的优势以及研究其系统的运行规律,以国产全封闭式CO2压缩机为基础,设计并搭建了空气源CO2热泵热水器测试系统,在进水温度15—50℃,出水温度65—90℃范围内,测试了不同进、出水温度、不同蒸发温度以及不同排气压力条件下,热泵系统的制热量、COP以及排气温度等关键特征,发现CO2能够稳定提供90℃以上热水,在高温制热上优势明显。同时,即使在蒸发温度为-20℃,系统仍然能够平稳运行,表现出较好的低温运行优势。     

新型相变式储能热泵热水器的研制开发

相变式储能热泵热水器是一种新型节能热水供应设备。它利用空气作为低温热源，由蒸发器内制冷剂的蒸发来吸收空气中的热量，通过传热盘管将热量传递给相变储能材料，获取盘管承压，使贮罐形状不受压力容器限制贮能。相变材料储能，减少系统体积。通过对相变传热过程分析和燃气热水器、电加热热水器的技术性能和经济性能的比较，指出相变式储能热泵热水器是一种使用前景良好的小型家庭化的高效热泵。     

三级复叠制冷系统自然工质组的性能对比

为研究不同自然工质在三级复叠式制冷系统中的热力性能,采用R717/R1150/R50,R290/R1150/R50,R1270/R1150/R503种自然工质组合,对三级复叠式制冷系统的COP、压缩机的功率、排气温度、冷凝器热负荷和制冷剂质量流量随蒸发温度的变化进行了热力学对比分析.研究结果表明:不同蒸发温度下均存在一...     

水工质热泵多种循环的理论研究与性能对比

水工质安全、稳定、无毒、不易燃,是一种优秀的高温热泵用制冷工质。为了研究水蒸气热泵系统循环性能,设计了3种具有不同循环方式和辅助设备的水蒸气热泵系统,分别是单级压缩喷水系统、单级压缩带喷射器系统和两级压缩带中间换热器系统。并进行了理论建模与分析,理论分析与对比结果表明两级压缩系统在排气过热度、制热量、系统功耗和COP等方面均具有最优的性能。单级喷水系统比常规循环系统具有更好的性能,尤其是能有效降低排气过热度。在80℃蒸发、140℃冷凝时,常规系统的COP为3.01,而单级喷水系统和两级换热系统的COP分别为3.15和4.07,相比较于常规系统分别提升了4.7%和35.2%。而单级带喷射器系统在大温升工况下比常规循环系统有更优的COP。     

两级分凝自复叠制冷系统特性

以两级分凝自复叠制冷系统为研究对象,分析了三元混合工质空间和平面汽液平衡特性,对三元混合工质的组分变化规律及运行特性进行了理论研究。应用混合工质物性分析软件Refprop 8.0根据冷凝蒸发器冷量平衡特性讨论了混合工质组分比例,得到比较合理的配比组成65/20/15。通过5个平面压焓图的空间变化关系分析了自复叠制冷系统工质分离、混合和运行特性。根据实验研究,循环系统高低压旁通和相分离器出口气体旁通可有效改善压缩机启动初期系统压力和温度过高的问题。对系统各级节流降温过程进行了分析,并对压缩机的吸排气温度和蒸发温度进行了研究。     

复合热源太阳能热泵热水系统性能模拟

提出了一种复合热源太阳能热泵热水系统,通过阀门切换,可以根据不同的天气状况改变运行模式,以空气和太阳辐射作为热源制取生活用水。针对设计的150 L热水系统建立了数学模型,对不同运行模式下的性能进行了计算机模拟分析,分析了太阳辐射强度及环境温度对系统性能的影响,并计算了系统的全年运行状况。从模拟结果可以看出,热泵串联集热器模式（HP+SC）比集热器串联热泵模式（SC+HP）耗时稍长,但COP更高,各月总热效率前者略高于后者。COP及总热效率均随太阳辐射强度及环境温度的升高而升高。在4～10月的晴朗天气下,应尽量优先采用集热器模式（SC）,仅在完全没有太阳辐射时才使用热泵模式（HP）。     

A novel hybrid adsorption heat pump water heater

A hybrid adsorption heat pump water heater has been studied for domestic use. It is a water heater with dual heat sources, and it combines the performances of adsorption heat pumps and conventional gas boilers. Moreover, functional adsorbent material‐zeolite (FAM‐Z02, Mitsubishi Chemicals) and water are a new adsorption pair for adsorption heat pumps. This article describes the operation, design, and performance analysis of one such water‐heating device. The experimental results showed that the hybrid water heater in the whole year has a stable COP even at low ambient temperature. The hybrid water heater can thus achieve high energy efficiency.     

不同外绕盘管结构热泵热水器蓄能与用能性能分析

家用空气源热泵热水器能够高效制取生活热水,优化其冷凝盘管外绕结构设计,可以进一步提高系统运行性能。本文提出了外绕变间距盘管结构形式,通过建立MATLAB热泵模型与水箱CFD模型,联立形成耦合模拟模型,经实验验证耦合模型的准确性后,模拟研究了外绕等/变间距盘管结构对热泵热水器蓄能与用能性能的影响。结果显示,与外绕等间距盘管结构相比,变间距盘管结构蓄能过程中的平均传热系数、性能系数（COP）分别提高了21.91%、10.75%,热水温度分布更加均匀,用能过程中的平均传热系数和COP比等间距盘管稍高,热水输出率、释能效率分别提高了7.69%、8.53%,水箱输出的热水温度品质得到改善。本文为对冷凝盘管外绕形式的优化设计提供了方向和指导。     

水循环式热泵干燥装置的性能分析

水循环式热泵干燥装置是指热泵和干燥部分通过水循环耦合而成的热泵干燥系统，是一种中小型热泵干燥装置的结构型式。对水循环式热泵干燥装置的开机过程、调控特性、能源效率进行了分析，相关结论可为推广应用提供参考。     

二氧化碳热泵热水器微通道气体冷却器的仿真分析

设计了一种用于二氧化碳热泵热水器的新型微通道水冷气体冷却器,用有限单元法建立了换热计算模型并编制程序。对微通道内CO₂和水侧的流动与换热进行了数值仿真;运用该模型分析了各种参数下气体冷却器的换热性能及CO₂侧的压降。可用于指导优化设计。     

空气源热泵热水器中R417A与R22的性能对比

对R417A在空气源热泵热水器中的性能与R22进行了对比实验,测试了不同环境温度下采用R417A与R22的COP、功率、冷凝压力和压缩机排气温度等参数的变化。结果表明,在空气源热泵热水器中,R417A的COP与R22比较接近;排气温度比R22低,系统更加安全;冷凝压力也比R22低,说明在同样的冷凝压力下能够得到温度更高的热水;而且更加环保,比R22更加适合在空气源热泵热水器中使用。     

基于空泡系数法的小型CO2跨临界热泵热水器最佳充注量计算及实验

自然工质CO2具有良好的环境和热力学性能,在小型系统中得到了越来越广泛的应用.小型系统的充注量决定系统性能优劣,存在着一个最佳值.基于一套小型CO2水源热泵热水器实验台,选用6种典型的空泡系数模型,运用空泡系数法对其最佳充注量进行计算,通过实验研究不同充注量对系统性能的影响,并利用实验结果对各种模型的计算结果进行验证,...     

充注量对小型CO2水源热泵热水器性能的影响及其最佳值的确定

基于一套已有的小型CO₂水源热泵热水器实验台,运用不同的理论方法对其最佳充注量进行计算,通过实验研究不同充注量对系统性能的影响,并利用实验结果对理论计算结果的准确度进行验证。研究结果表明：小型CO₂水源热泵热水器存在着最佳充注量,在此充注量条件下,系统的COP_heat最大,实验系统的最佳充注量为270 g。当充注量减小为最佳值的89%时（230 g）,COP_heat降低10.8%,增大为最佳值的111%时（300 g）,COP_heat降低了2.6%,即充注量不足时,COP_heat对充注量的变化更为敏感。此外,充注量增加会提高系统热水的出水量,但超过最佳值后,效果不明显。实验数据法和额定工况法均适用于本文所研究的CO₂水源热泵热水器系统,最大误差不超过3.7%。本研究可以为小型CO₂跨临界系统最佳充注量的确定及如何维持系统高效运行提供理论指导。