双缸滚动转子式压缩机热泵制热综合部分性能系数(IPLV(H))研究

为了更好地评价双缸滚动转子式压缩机空气源热泵在低环境温度下的性能,对样机的制热综合部分性能系数(IPLV(H))进行实验测试。分别测试了样机在4种工况下的制热性能系数(COPh)。测试结果表明:样机在100%、75%、50%和25%负荷率4种工况下的COPh值分别为2.24、2.75、2.94和2.69,在名义工况下,其COPh值比规范高6.25%。由相关计算公式,可计算出全国典型城市低环境温度空气源热泵的IPLV(H),其中,IPLV(H)值最高的城市是西安,IPLV(H)=2.85,最低的城市是太原,IPLV(H)=2.74;较之规范要求,其提升率在14.2%~18.8%。说明所研发的双缸滚动转子式直流变频压缩机空气源热泵是一种高效节能热泵。

回热器对CO_(2)驻车空调系统制热性能影响的研究

为了提升驻车空调的制热性能,搭建了一套带回热器的跨临界CO_(2)驻车空调系统,在焓差室中实验研究了有无回热器时气冷器出口温度与排气压力对系统的性能影响。结果表明:在排气压力分别为8.5、9.0、9.5 MPa时,气冷器出口温度从20℃升高至35℃时,制热COP_(h)降低幅度分别为29.7%、19.9%、16.4%;系统使用回热器后最优排气压力下降,下降幅度分别为4.4%、6.1%,对应的最大COP_(h)增加幅度分别为3.2%、3.7%。通过曲面拟合得到了系统使用回热器时提升制热性能的排气压力与气冷器出口温度关联式,该式对回热器在跨临界CO_(2)驻车空调系统制热模式下的实际应用有一定指导意义。

空气源热泵热水系统补水方式对机组制热性能系数的影响

测试了空气源热泵热水机组在环境干球温度为7℃,湿球温度为6℃,冷凝温度从15℃到60℃变工况下的COP值、制热量和输入功率,以及在相同环境温度,机组进水温度为50℃,出水温度为55℃,循环水流量为5.773 m^3/h的恒定工况下的数据。根据变工况的数据拟合出热泵COP值与冷凝温度、制热量与冷凝温度的相关多项式,根据定工况计算出热泵冷凝器的KA乘积值。通过拟合多项式及相关公式,分析了工程上常用的补水方式对机组制热性能系数的影响,为热泵热水系统补水方式的设计提供参考。

空调-辐射供暖两联供系统制热性能试验研究

针对水侧电子膨胀阀开度对空调-辐射供暖两联供系统的制热性能及可靠性的影响进行试验研究。结果表明:随着水侧电子膨胀阀开度从480步逐渐减小到200步,系统的制热量和性能系数呈上升趋势,制热量最大增幅为6.1%,性能系数最大增幅为3.9%,但是水侧电子膨胀阀的开度低于200步后,制热量和性能系数明显下降,排气温度呈上升趋势,对系统的可靠运行带来影响。因此,空调-辐射供暖两联供系统运行时,水侧电子膨胀阀的开度存在一个最优设定值,不能一味通过减小其开度实现系统制热性能的提升。

风冷多联式空调(热泵)机组制热季节性能系数评价方法优化

分析GB/T 18837—2015《多联式空调(热泵)机组》及GB 21454—2021《多联式空调(热泵)机组能效限定值及能效等级》的制热季节性能系数评价方法,指出标准存在2个主要问题:试验工况与制热季节负荷特征的偏离,试验及计算框架对气候分区适应性不足,并针对性地提出优化评价方法。该研究有助于提高风冷多联式空调(热泵)机组制热季节性能系数计算精度,拓宽评价方法的应用范围,为标准的修订提供参考思路。

直膨式太阳能热泵制热性能的对比研究

直膨式太阳能热泵(direct expansion solar assisted heat pump,DX-SAHP)可直接吸收利用太阳能,进而提高热泵的蒸发温度和性能系数(COP),有利于改善热泵的热性能和结霜。本文在带有太阳模拟发射器的焓差实验室中建立直膨式太阳能热泵和常规直彭热泵的对比实验,对不同条件下的热泵系统参数进行测量并进行性能对比和分析。实验结果显示,直膨式太阳能热泵能够吸收太阳能,在辐照度分别为100和200 W/m^2的工况下,系统制热功率比无辐照时的制热功率分别提高9.8%和21.8%,COP分别提高11.7%和23.7%,且除霜启动延迟23 min;辐照度为200 W/m^2时,直膨式太阳能热泵在环境温度5℃下的制热功率比1℃下的制热功率提高16.92%;在室外温度为1℃,相对湿度为95%的工况下,提高太阳辐照度,可有效减小涂层蒸发器进出口温度的波动,提高蒸发器运行的稳定性。此外,直膨式太阳能热泵在运行过程中吸收的太阳辐射被用来蒸发液态制冷剂工质,导致压缩机进气量增加,系统的制热功率和COP提高。

空调-热水器一体机单独制热水模式的性能模拟和实验分析

简要介绍了空调一热水器一体机的基本原理和构成,对其在独立制热水模式下的运行工况进行了数值模拟和实验分析。结果表明,该设备具有明显的节能效果,但系统的功率和COP随着水温的升高而下降;该设备对压缩机性能的要求比普通空调器要高。

地源热泵制热性能实验研究

采用实验的方法研究上海市松江区地源热泵机组制热性能．研究地源热泵机组的出水温度、负荷侧、地埋管侧水流量参数变化和制热性能变化规律．实验结果表明：在地源热泵机组制热工况启动过程中，平均制热量为17．1kw，制热性能系数（COP）平均值为4．27；3口90m地埋管井吸热量平均值为13．8kw，不同深度土壤温度降低了2．5～5℃．

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。

R1234yf和R134a制冷及制热性能实验研究

通过搭建实验台,对R1234yf的制冷及制热性能进行测试,并与R134a进行比较。测试结果表明,相同工况下,采用同一压缩机,R1234yf的排气温度更低,能在更大的工况范围内运行;R1234yf功耗比R134a高0.76%~5.18%;R1234yf的制冷量和制冷COPc与R134a相比因工况的不同而大小不同;R1234yf的制热量和制热COPh与R134a相比分别小0.75%~27.08%和1.50%~29.96%。

电动汽车热泵系统低温工况的制热性能实验研究

为研究低温时电动汽车热泵空调系统的制热性能,本文通过搭建空气源热泵空调系统实验台,实验研究了电动汽车热泵空调系统在环境温度为-10~0℃的低温工况下的制热性能,分析了压缩机转速(2000~5000 r/min)、HVAC总成进风量(300~400 m^3/h)和环境温度对该热泵系统性能的影响,最后通过推导公式,估算电动汽车在使用空调系统后的续航里程。实验结果表明:随着压缩机转速的增加,压缩机排气温度、排气压力和系统制热量均增加,而COP下降;当保持压缩机转速和环境温度不变时,HVAC总成进风量从300 m^3/h增至400 m^3/h,制热量增加约13.3%~26.0%,COP增加约0.03~0.80;在其他条件不变时,当环境温度从-10℃升至0℃,热泵空调系统的制热量增加约60.9%~71.0%,COP增加约0.51~0.63;通过公式进行计算,当环境温度为-10~0℃时,在达到相同制热量条件下,热泵空调系统可在PTC加热器的基础上使续航里程提高13.5%~20.8%。

风量对跨临界CO_(2)驻车空调系统性能的影响

为研究风量变化对跨临界CO_(2)驻车空调系统性能的影响,控制室内外风量在最优风量以降低总能耗,获得最高的能效比。通过搭建系统样机,在焓差室测试其性能并研究风量对系统性能的影响。结果表明:样机在名义制冷工况下,取系统理想制冷性能系数C_(OP)最大时对应的排气压力为最优排气压力(9 MPa)。在最优排气压力下探究风量的影响。室内风量固定时,随着室外风量的增加,排气温度先快速下降后趋于稳定。室外风量固定时,排气温度与室内风量的关系取决于室外风量的大小,当室外风量低于1500 m^(3)/h时,排气温度随着室内风量的增加而增加;当室外风量高于1500 m^(3)/h时,排气温度随着室内风量的增加呈现先减小后增大的趋势,且在室内风量为300 m^(3)/h时排气温度达到最小值。室内、外风量增加时,系统制冷量先增加后降低,总功耗先降低后升高,系统C_(OP)呈现先上升后下降的趋势。最优风量为室内风量300 m^(3)/h,室外风量1750 m^(3)/h,此时系统C_(OP)达到最大2.26,为跨临界CO_(2)驻车空调系统的设计与安全高效运行提供参考。

横流式热源塔热泵系统冬季制热性能实测分析

对在青岛市某实际工程采用的横流形开式热源塔热泵系统冬季制热性能进行实验研究和分析,在热水进出温度40℃/45℃下,该热泵系统在青岛标准冬季典型日主机COP最大值3.55,系统SCOP最大值2.66,具有较好的换热性能。在热泵机组额定制冷量540 kW、热水出口温度45℃工况下,通过分别改变热源塔风机、溶液循环水泵、热水侧水泵的工作频率,实验研究热源塔运行参数对热泵系统性能的影响。研究结果表明:热源塔风机和溶液循环水泵频率升高时,热泵主机COP都升高、系统SCOP都下降;热水侧水泵频率升高时,热泵主机COP和系统SCOP都下降。该研究为热源塔热泵系统在具有海洋性气候特点的北方寒冷地区的使用提供参考。

带回热器的CO_(2)列车热泵系统低温工况制热性能实验研究

本文研制了一套带回热器的CO_(2)列车热泵系统,并在标准焓差台中实验研究了不同工况参数对系统低温制热性能的影响,结果表明系统最优充注量7~8 kg,此时蒸发器出口过热度接近零。在环境温度为7℃时系统制热量及性能系数(COP)分别达到31.1 kW和2.59。环境温度是影响系统性能的关键因素,当环境温度从7℃下降到-18℃,系统制热量和COP分别下降了66.1%和43%。最优高压是CO_(2)跨临界循环的热点研究问题,也是影响其性能的重要参数之一。本文根据试验结果拟合出了适用于列车的CO_(2)热泵系统最优高压关联式,为列车CO_(2)热泵系统的实际应用提供指导。

复叠式热功转换制热系统的性能分析

通过搭建复叠式热功转换制热系统的实验平台,研究分析不同的运行工况对系统性能的影响,实验结果表明:当在系统允许的运行工况范围之内,随废水侧进口温度升高,系统能效比COP先增加后减小。当废水侧进口温度为66℃时,系统性能达到最优化。随清水侧进口温度的增加,系统能效比COP呈现减小的趋势。当清水侧进口温度为20℃时,系统性能达到最优化。随废水侧进口流量升高,系统能效比COP先增加后减小。当废水侧进口温度为17 m3/h时,系统性能达到最优化。随清水侧进口流量的增加,系统能效比COP呈现减小的趋势。当清水侧进口温度为10 m3/h时,系统性能达到最优化。且在上述工况下系统能效比COP最大可达到11.9。

采用电子膨胀阀和毛细管的空气源热泵热水器性能对比实验研究

为研究不同节流方式对空气源热泵热水器性能的影响,分别以毛细管(CAP)和电子膨胀阀(EEV)作为节流元件研制了样机,通过实验对比研究其运行特征。结果表明:CAP系统的吸气过热度能稳定在1℃左右;CAP系统的排气温度相对更低,约比EEV系统低15℃;加热同样一箱水,CAP系统的制热速度更快;EEV系统的COP和全年性能系数(APF)均高于CAP系统,但在名义工况下CAP系统具有与EEV系统相当的制热COP。综合考虑制热性能及初投资等因素,可根据需要优先采用毛细管作为节流装置。

光伏-土壤源热泵制热工况综合性能

PV/T-GCHPs是实现地热能与太阳能互补利用的一种系统。设计和搭建了系统的实验平台,通过实验和模拟分析PV/T-GCHPs制热工况时埋管出水温度对光伏组件发电性能的影响,比较了PV/T-GCHPs与GCHPs制热性能系数。结果表明:当热泵负荷为75%、循环水流量为0.28 kg/s、地埋管出口水温度为8℃时,光伏组件最高发电效率提高6.4%,PV/T-GCHPs平均制热性能系数比GCHPs提高2.2%,最大制热性能系数提高2.4%。

从制冷原理谈空调机组性能系数现场检测

依照《公共建筑节能检测标准》JGJ/T 177—2009进行空调机组性能系数的现场检测时,由于检测条件的差异,对检测结果造成很大的影响。现通过利用理论制冷循环的热力计算方法,计算不同工况条件下的制冷系数,由其偏差变化规律,推断空调机组性能系数的偏差变化,提出空调机组性能系数(COP)现场检测中,数据采集录用时应注意的问题。

空调机组全年性能系数的模拟计算及分析

APF作为空调机组性能评价指标,其测试计算过程复杂,影响因素繁多。提出了实际运行APF——aAPF,并建立了APF及aAPF计算的数学模型,在给定的不同因素组合下进行全年模拟。结果显示各aAPF值相差最大可达36.9%,与APF相比相差可达-19.9%～8.5%。通过该模拟结果分析APF值使用范围,并给出了APF的修正建议。

风热机组制热性能仿真及其影响因素分析

风热机组是风能利用的一种有效形式,可以将风能直接转化为热能。文章介绍了风热机组的基本组成,构建了一套包括风能转换、发电系统和热泵系统的风热机组仿真模型,分析了风热机组的制热性能。研究了不同参数对机组制热性能的影响及其变化规律,总结了最大制热效率获取方法。计算结果表明,来流风速不影响机组制热性能系数,但影响热泵系统供热量。随着热泵系统蒸发温度增加和冷凝温度降低,制热性能系数增加。蒸发温度和冷凝温度差值越大,机组供热越大。本研究结果可以为风热机组优化控制提供依据。