电动汽车涡旋压缩机补气特性的数值研究

为研究短型线的汽车空调涡旋压缩机的补气特性,以一款排量为38 cm^(3)/r的电动汽车补气式涡旋压缩机为例,建立了三维非稳态数值计算模型,并通过实验数据验证了模型的准确性,误差在9.5%以内。通过模型分别研究补气压力和补气温度对涡旋压缩机性能的影响,结果表明:在补气过热度不变的情况下,随着补气压力的升高,压缩机排气温度先减小后逐渐增加,制热量呈增加趋势,当转速为5000 r/min和6000 r/min时,制热量最大增幅分别为20.5%和17.1%,制热COP先上升后下降,2种转速下有补气时制热COP的最大值较无补气时分别增加3.9%和2.3%,压缩机效率均先增大后减小,容积效率逐渐降低;在补气压力不变的情况下,随着补气温度的增加,排气温度略有增加,压缩机功耗、制热量及制热COP几乎保持不变;相较于补气温度,补气压力对压缩机性能的影响更大。

宽温域工况下热泵技术应用的研究进展

为了研究实际运行中环境温度过低或目标供热温度较高工况下,热泵系统的性能系数及压缩机的可靠性,单级压缩循环已经不能满足供热需求。本文梳理了宽温域工况下热泵系统的应用现状,从补气增焓、双级压缩、复叠系统等技术分析了影响其系统能效的因素,相应热泵系统制热量较单级压缩系统可相对提高12%~15%。展望了宽温域工况下热泵技术的发展趋势与研究重点,对热泵技术进一步推广应用具有一定实际意义。

配用闪发器的双级压缩机性能测试方法研究

研究配用闪发器的双级压缩机的2种性能测试方法:一种为模拟空调系统实际使用,只控制中间压力不控制补气温度的闪发器测试方法(黑箱测试方法),另一种为GB/T5773—2016《容积式制冷剂压缩机性能试验方法》中的控制中间压力和补气温度的闪发器测试方法(标准测试方法)。结果显示:黑箱测试方法存在压缩机补气制冷剂为湿蒸气的情况,此时压缩机功率会下降,能效在此状态下最优;标准测试方法补气制冷剂为过热气体,测试制冷量较实际偏高;黑箱测试方法适用于中间压力变化时性能评估,标准测试方法适用于同一中间压力下性能差异的对比。

涡旋式压缩机补气增焓测试方法研究

为解决涡旋式压缩机经济器补气增焓测试时不能同时控制补气压力和补气过热度的问题,结合压缩机性能测试台测试原理,提出用闪发器替代经济器时的补气控制和制冷(热)量计算方法,并进行对比测试验证其可行性。另外,通过闪发器补气增焓测试,分析补气压力和补气过热度对压缩机制冷(热)量和制冷(热)性能系数的影响。结果表明:压缩机制冷(热)量和制冷(热)性能系数随补气压力的增大而增大,随补气过热度的升高而减小;涡旋式压缩机补气增焓性能可通过单个补气状态测试进行评估。

电动汽车用短型线涡旋压缩机补气特性

为探究电动汽车用短型线涡旋压缩机在不同工况下的补气特性及制热COP与补气系数k之间的联系,采用第二制冷剂量热器法进行实验研究。结果表明:补气主要对总质量流量的增量和压缩机功率的增量有影响,两者增长的强弱共同决定了该压缩机性能的变化趋势;蒸发温度越低则补气效果越明显,蒸发温度为-22℃时制热量可提高15.9%;排气温度随补气压力的增大先降低后逐渐升高,在补气压力较低时,压缩机效率可以得到一定的提升;蒸发温度在-22—-1℃的范围内,制热COP随补气系数k呈先增后降的趋势,并且制热COP在补气系数k为0.65—0.85的范围内最优。

基于滚动转子式补气压缩机的准二级压缩热泵系统热力学分析

在Tod=-10℃工况下调节压缩机工作频率及补气压力,实验研究R410A单缸滚动转子式压缩机系统的制热性能。试验测试系统采用双电子膨胀阀控制中间补气压力及压缩机吸气过热度。实验研究表明:随着补气压力的增加,中间补气系统的制热量逐渐增大,COPh呈现出先增加而后降低的趋势;而随着频率的增加,系统的制热量升高,系统COPh降低。相对于普通单级压缩系统,中间补气系统的制热量平均增长约26.1%,系统COPh在低频时最大提升幅度约为7.92%,在高频时其能效比相对较低。随着补气压力的增加,闪蒸器气液分离效率降低,部分液态冷媒经中间补气管道进入压缩机,中间补气系统性能降低且易产生湿压缩。因此在满足建筑物热负荷需求的同时,应合理控制中间补气压力及补气量。

喷气增焓涡旋低温空气源热泵制热性能的分析

空气源热泵制热技术已广泛应用于华北地区的减煤代煤供暖等清洁供暖工程,随着低温空气源热泵制热技术的发展,把这一清洁替代能源供暖技术推广应用于东北部分地区,已具备技术可行性。本文对喷气增焓涡旋低温空气源热泵的制热性能进行了热力学分析和试验对比检测,结果显示在模拟室外气温为-25℃、相对湿度为86%时,10 hp喷气增焓涡旋空气源热泵的制热性能系数为1.38,可满足东北部分地区的冬季供暖需求。通过对辽宁省绥中县工程实例的运行检测,验证了该热泵供暖技术应用于东北部分地区的技术可行性。但若要使其具备较好的经济可行性,还需搭配其他经济性节能技术参与节省运行费用,以及政府财政补贴等扶持政策,共同收回初投资。

小型低温空气源热泵用转子和涡旋压缩机对比

空气源热泵是一种利用高位能使能量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。阐述了小型低环境温度空气源热泵(输入功率在1～4 kW,工作环境温度可达-20℃)的概念和用能效率评定方式。介绍了适用于小型低环境温度空气源热泵的两种全封闭压缩机:转子压缩机和涡旋压缩机。对比了两类压缩机的压缩原理;通过技术分析和产品调研,对两类压缩机的基本特性、喷气增焓和喷液增焓技术、变频技术和适用工况等方面进行了分析,并对其变压比特性进行阐述;对其制造工艺进行比较。得出了两种压缩机的适用性对比。

高海拔严寒地区暖通工程应用——文成公主纪念馆暖通设计

通过实际工程案例,指出了高海拔严寒地区无集中供热的工程项目进行间歇供暖设计的要点。详细分析了能源利用形式及供暖设计方案的确定思路,介绍了喷气增焓空气源热泵机组的工作原理。利用CFD模拟与理论计算论证了夏季利用自然通风降温设计方案的可行性。

基于正逆循环的节能技术

能源是当今社会发展的三大支柱之一,是经济发展和社会进步的重要基础。近年来,由于人类对能源的需求越来越大,能源供应成为社会经济发展的瓶颈。在能源消耗不断攀升从而带来诸多社会和环境问题的现实背景下,节能减排已成为当今人类的共识。本文依次介绍了机械蒸汽再压缩热泵技术、空气能热泵技术、喷气增焓技术三种节能技术。充分利用低品位能在一定程度上具有节能的效果,由此,基于有机朗肯循环及卡琳娜循环两种动力循环,介绍了低品位能两种利用技术:低品位能借助正循环(有机朗肯循环或卡琳娜循环)热功转换实现发电及低品位能借助正循环热功转换实现制冷。

美国艾默生公司压缩机应用技术讲座 第三十四讲 谷轮ZWKS系列热泵热水器专用涡旋压缩机及其应用

本文分析了目前热泵热水器的技术现状和实验测试结果,指出使用普通空调压缩机的热泵热水器的应用局限。根据中国的气候特点和对热水水温使用要求,提出了适合于中国广泛地区使用的热泵热水器用理想压缩机应满足的技术要求。艾默生推出了全新的ZWKS涡旋压缩机系列,其经济器循环的解决方案克服了普通空调压缩机在该应用中的不足,通过对ZWKS压缩机的设计特点和运行范围的介绍以及对ZWKS热水器系统的实验测试结果的分析,表明ZWKS压缩机拓展了热泵热水器应用范围,提高了系统的可靠性和运行效率,特别是对于在低环境温度高出水温度的运行情况。这些优点使得热泵热水器能在传统上使用其他能源制备热水的中国较寒冷地域得以推广使用。

定速及变频空调器节能技术的探讨

对如何提高空调器能效比进行了理论分析,指出压缩机喷气增焓技术在提高空调能效比方面有很大的潜力,对如何改进变容量空调SEER的测试方法提出了建议。

采用R1234yf制冷剂的汽车超低温强化补气热泵空调性能

本文提出一种基于强化补气(EVI)技术的汽车超低温热泵空调系统,采用新型低全球变暖潜能值(GWP)的R1234yf制冷剂作为运行工质,并与传统制冷剂R134a进行性能对比测试与热泵系统优化.在-20℃超低温环境中,该热泵系统制热量与制热能效比(COP)可达2 kW与2.0以上,相较于传统热泵分别提升了30%与14%,可以满足低温环境下乘员舱的制热需求.采用R1234yf制冷剂的热泵系统的制热性能虽比采用R134a制冷剂的热泵系统略有不足但基本持平,且强化补气的效果优于R134a制冷剂.此外,增大内部冷凝器面积、优化室外换热器与压缩机等部件均可显著提升热泵空调系统的性能与能效.

电动汽车热泵两对腔涡旋压缩机补气特性研究

为了研究小压比、短型线的两对腔(N=2)涡旋压缩机的补气性能,采用第二制冷剂量热器法搭建了测量补气式涡旋压缩机的性能试验台,在不同热泵工况及补气压力下进行了试验研究与分析。结果显示:基于试验工况,有补气相对于无补气均可使涡旋压缩机的排气温度降低;压缩机制热量随补气压力的升高而增加,而制热COP(能效比)则随补气压力的增大先上升后下降,4个工况下峰值处的COP较无补气时分别增大了11.45%,7.28%,2.09%,3.56%;低温热泵名义制热工况下涡旋压缩机的容积效率随着补气压力的提高而逐渐增大,热泵名义制热工况下(工况3、工况4)补气压力对容积效率影响甚微,分别维持在0.55及0.50附近;所测工况下的压缩机效率随补气压力的增加先增大后减小。

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%。

带闪蒸器的喷气增焓式制冷系统优化分析

为了提高带闪蒸器的喷气增焓式(flash-tank vapor injection,FTVI)制冷系统性能及解决中间补气的匹配问题,建立数学模型和热力学模型,分析补气压力对排气温度、制冷量和制冷性能系数(coefficient of performance,COP)的影响,并在蒸发温度为-30~-10℃、冷凝温度为35~50℃工况下,探究补气压力对系统性能相关参数的影响。结果表明:存在最佳的补气压力和补气比,可使排气温度最小,COP值最大;补气比、耗功、制冷量随着补气压力的增大而减小;相对于蒸发温度改变而言,冷凝温度改变对最佳补气压力的影响更大;最佳补气压力随蒸发温度的增大呈线性增大,随冷凝温度的增大呈整体增大、局部温度范围稳定的趋势。

带经济器的空气源热泵系统研究综述

为了解决热泵系统无法在低温工况下工作的问题,国内外学者提出了在空气源热泵系统中增加一个经济器,引入强化补气(EVI)技术。采用闪发器前节流的热泵系统可以实现更佳的制热效果与可靠运行;涡旋压缩机结构简单且容积较小,广泛应用于小型户式空气源热泵机组的研究;采用改变环境温度的实验方法研究系统的中间补气量,发现不同环境温度下,均存在一个最优补气量且数值均不同;采取控制参数法、划分系统切换区域研究经济器的控制策略;采用微元控制体分析法等建立数学模型进行系统仿真,研究仿真误差因素;将经济器应用到中高温工况下的热泵系统与单级吸收式系统,其应用效果都比较良好。对经济器的控制策略将是研究重点,除湿工况下经济器的应用将作为今后研究工作方向之一。

补气增焓热泵机组在供热工况下的噪声特性

以自行开发的一台补气增焓空气源热泵机组为实验对象,通过分步运行法对机组噪声源进行识别和频谱分析,研究变工况下机组供热性能及噪声变化规律,通过对噪声特性和变化规律原因的探究,为针对性地降低机组噪声提供了方向。结果表明:风机旋转噪声频率和压缩机激励频率接近时,噪声声压级会放大;风机在部分负荷工况下从高转速切换到低转速,噪声下降了6.44dB;补气提高了补气压力和吸气压力,导致管路噪声增大,-12℃环境温度下噪声较补气阀关闭时增加了1.05 dB;主路阀开度100%时噪声声压级较开度30%时增加了2.1 dB,主路膨胀阀开度对噪声的影响大于补气膨胀阀。

滚动转子式补气压缩机在热泵系统中的实验研究

介绍了滚动转子式补气压缩机的设计,并将其在热泵系统中进行了实验研究。分析了不同制热工况下滚动转子式补气压缩机的性能,对比了带闪发器与过冷器的经济器热泵系统、滚动转子式与涡旋式补气压缩机的性能。结果表明:随着室外环境温度的下降,滚动转子式补气压缩机补气后制热量提升比例逐步增大;滚动转子式补气压缩机制热实验中,带闪发器系统的制热量较高;在超低温制热工况下滚动转子式补气压缩机制热量提升18%左右,与涡旋式补气压缩机相比制热量相当,性能略高。

基于ANN的变频喷气增焓涡旋式压缩机数学建模及分析

喷气增焓(EVI)涡旋式压缩机结构及机制较为复杂,性能影响因素较多。为了提高EVI涡旋式压缩机建模精度,本文介绍人工神经网络(ArtificialNeuralNetwork,ANN)的建模环境部署以及数据处理方法,并以某压缩机的测试数据为案例,应用人工神经网络进行数学建模,结果显示ANN模型可以满足精度需求,可供相关产品设计参考。