双级热泵系统的理论分析与实验研究

在理论分析的基础上设计和建立了双级热泵实验台 ,进行了双效热泵系统的实验研究 ,并对实验结果进行了分析。实验结果表明 ,双级热泵系统的实际效能良好 。

双级热泵实验台的调试总结

双级热泵系统是获得高温工质的一个重要研究方向。介绍了自行设计的双级热泵实验系统,分析了实验中遇到的问题,提出了改进方案。改进后的实验系统能获得良好的实验效果,达到预期目的。

一种土壤蓄冷与双级热泵集成系统

结合蓄冷技术和土壤源热泵技术,提出了一种土壤蓄冷和双级热泵集成系统,该系统主要由双工况制冷机组和水源热泵机组构成。介绍了该集成系统制冷、蓄冷和供热的工作过程,并指出有待解决的问题。

连续生产双级热泵海水淡化系统的设计与开发

由于水资源日益匮乏,缺水成为世界性问题,因此开展海水淡化已经成为国内外解决淡水短缺问题的有效措施,本文对于双级 热泵海水淡化系统进行了详细分析,并且讨论了双级热泵海水淡化系统设计要点,主要包括抽真空过程、海水淡化过程以及双级热泵蒸发 冷凝过程,可供有关单位参考。

双级热泵的应用与技术难点

在分布式能源项目中,用能用户常要求热水供应温度达到60℃。常规的离心式热泵由于蒸发器输入温度过低,无法满足如此高的出水温度要求。采用离心式热泵+空气源热泵的双级热泵设计,空气源热泵可以将离心式热泵蒸发器侧输入温度提高至30~40℃,从而使离心式热泵热水满足供热要求。同时,空气源热泵和离心式热泵单独运行时还需满足制冷工况下的负荷需求。因此,为确保双级热泵系统安全高效运行,空气源热泵与离心式热泵工作特性的匹配是设计中的难点问题,特别是热量、流量的匹配和中间温度的确定等。

一种新型转轮除湿与双级热泵耦合空调系统及系统设计

本文提出了一种新型转轮除湿与双级热泵耦合的空调系统,首先采用热湿负荷独立处理的思想,利用双级热泵来满足室内冷负荷和转轮再生负荷的要求,而后建立了系统的物理模型并对该系统的性能参数进行了计算和分析,在满足室内热湿负荷和转轮再生负荷的要求下,双级热泵的2台机组均可同时工作在较高效率范围内。从节能、环保和室内空气品质的角度分析,该系统具有很大的发展潜能。

双级耦合热泵供暖系统有限时间热力学性能优化

利用有限时间热力学分析理论,对新型双级耦合热泵供暖系统建立了存在热阻、热漏、内不可逆损失的恒温定常流热力学循环模型,得到系统供热性能最优结果下,最佳传热面积分配,最佳工质工作温度,最小总传热面积以及最小输入功率的解析式.结合实际算例的计算结果,详细分析了各不可逆因素对系统性能的影响.所得结论为新系统在实际推广过程中的设计、运行提供了一定理论依据.

寒冷气候条件下耦合双级热泵制热性能实测与分析

建立耦合双级热泵制热系统,即设定空气源热泵作为一级预热机组,水源热泵机组作为二级制热机组,从而实现双级耦合制热。实验对空气源热泵在各种实际工况下运行的COP值进行测量与分析,当环境温度在-5℃时,若循环制热温度20℃左右,其COP值仍能够达到4;水-风式水源热泵机组在15～20℃水源循环进水温度时,能耗比(COP)值平均超过4;同时,实验还在对建型的耦合双级热泵装置进行实际测量的基础上,得出客观结论,即使在寒冷的气候条件下,双级热泵仍能够保持较高的节能效果和使用效果。

新型双级耦合热泵系统最佳中间环路供水温度研究

新型双级耦合热泵供暖系统由一级侧机组（空气-水热泵机组）和二级侧机组（水-水热泵机组）通过中间水环路耦合在一起。中间环路供水温度的变化对一、二级侧机组运行特性有较大影响。利用计算机仿真程序，对双级耦合热泵供暖系统稳态特性进行了计算机模拟，着重分析了中间环路水温对系统运行特性的影响，并以双级耦合热泵供暖系统能源利用效率最优为目标函数，得到最佳中间环路供水温度的理想设定范围。研究结果显示，最佳中间环路供水温度理想设定范围应在13～18℃之间，双级耦合热泵供暖系统在此温度区间运行，可提高能源利用效率10％以上。

双级耦合热泵在寒冷地区高层建筑中应用的模拟分析

分析了寒冷地区高层建筑供暖空调的特点,提出了四种可供高层建筑使用的、以空气为低位热源的双级耦合热泵系统。选择一幢写字楼,以空气源热泵+热泵型水冷VRF系统为例,通过建立数学模型,模拟分析了该系统在寒冷地区代表城市的运行特性,并与传统的低温空气源热泵系统进行了经济性比较。

双级耦合热泵供暖系统换热面积优化

应用有限时间热力学理论对双级耦合热泵供暖系统换热器面积进行优化,得到了系统供热系数最优时的最佳传热面积分配,最佳工质工作温度、最小总传热面积以及最小输入功率的解析式。结合实际算例,分析了换热器总传热面积对系统特性的影响以及不同设计工况下的优化结果,同时讨论了换热器种类对最小总传热面积的影响。

双级耦合式热泵供热系统在寒冷地区应用的可行性分析

双级耦合式热泵供热系统在我国寒冷地区应用的关键在于空气源热泵冷水机组运行状况,文献犤1犦从机组压缩比、容积效率、供热量变化率等方面进行了初步评价。本文在此基础上,又进一步对机组的耗功和性能系数作出评价,并对该系统在北京地区全年采暖期内运行情况作出预报分析。

双级耦合热泵系统一级侧机组低温稳态特性研究

利用已建立并验证过的空气源热泵机组稳态仿真数学模型,针对在双级耦合热泵供暖系统中作为一级侧机组的空气源热泵机组,着重研究其在低温环境下双级运行的供暖特性和运行特性。计算机仿真结果显示,空气源热泵机组在新工况下运行,低温供暖特性与运行特性均得到有力改善,其应用范围得到有效扩展。

延长双级耦合热泵一级侧机组启停周期的测试研究

比较了两种回归温差下一级侧机组的启停周期、系统供暖特性等。现场测试结果显示,加大回归温差,可以使一级侧机组小时启停频率降低至3h-1以内,而系统能效比仍保持较高。分析了加大回归温差对末端环路水温的影响。讨论了最大回归温差的确定方法。

具有回热特性的双级压缩高温热泵系统热力学性能分析及研究

针对电力工业中余热回收再利用,传统两级压缩热泵系统在较大压比及高冷凝温度条件下作业,容易导致压缩机发生液击现象,造成系统能效系数CCOP下降、压缩机使用寿命降低等问题,本文在系统中设置中间回热器,重新构建出了具有回热特性的新型系统,并通过定义工质液击斜率及系统压焓变化斜率,有效判定新型系统是否出现液击以及工质的排气过热度,对比分析了传统两级压缩系统与新型系统的热力学性能以及经济性。结果表明:当工作介质为R236ea,工作温差为65 K、冷凝温度为393.15 K时,新型两级回热完全冷却系统的CCOP相比传统两级压缩完全冷却热泵系统高2.93%,并且在压缩机不发生液击的前提下排气过热度仅为5.68 K。此外,该系统在单位质量流量循环工质作业下,压缩机的总所需容积仅为0.0317 m^(3),在同等作业条件下有效降低了压缩机能耗。

双级耦合热泵系统在别墅中应用模拟预测分析

本文在分析了寒冷地区别墅区供热特点的基础上,提出了一种生态循环供暖的空气/水+户式水/水双级耦合热泵系统,对双级耦合热泵系统的运行可行性进行了预测分析后,针对其在我国北方寒冷地区代表城市运行状况进行了模拟分析,模拟结果表明本系统可以在寒冷地区别墅区的供热中应用。本文还进一步分析了双级耦合热泵的特点,并在系统上做出改进,提出了供别墅区使用的单、双级混合供热系统。

双级耦合热泵在北方高层建筑中应用的初探

依据北方高层建筑供热的特点,设计了一种生态循环供暖系统——以空气为低位热源的双级耦合热泵系统,给出了几种可供选择的具体方案及其对应的末端装置,并对高层建筑中空气源热泵室外换热器的安装问题进行了探讨,提出了可行的方案。最后文章还给出了两种提高系统供热季节性能系数的方法。

基于ANN的单、双级耦合热泵分布式故障诊断专家系统的构建

针对单、双级耦合热泵系统结构的复杂性和运行模式的多样性,本文将分布式人工智能技术引入到该热泵系统的故障诊断技术研究中,提出一种适用于单、双级耦合热泵系统的分布式故障诊断专家系统,并深入研究该故障诊断专家系统的任务分解、各子任务的求解和各子任务的综合等关键问题。在此基础上,利用人工神经网络,实现专家系统内部各诊断模块的运行状态实时监测和故障快速推理,构建出单、双级耦合热泵分布式故障诊断专家系统的模型,为开发基于ANN的单、双级耦合热泵分布式故障诊断专家系统奠定研究基础。

双级耦合热泵供暖的理论与实践

介绍了近年来笔者开展的双级耦合热泵供暖系统的研究进展,主要包括双级耦合热泵供暖系统的形式、系统在我国“三北”地区应用的预测分析、供单、双级混合热泵供暖系统用的空气/水热泵的实验研究、系统的实际工程应用与测试等,以期推动该系统在我国寒冷地区的应用与发展。

R410A/R134a双级耦合热泵系统最优中间水温实验研究

在低温工况下,双级耦合热泵系统可克服常规空气源热泵系统运行时制热量下降、系统性能系数(COP)降低等系统性能恶化的问题。当系统的其他参数不变时,耦合系统性能受中间水箱水温的影响。基于双级耦合热泵系统的简单分析,以R410A和R134a的双级耦合热泵机组为实验平台,在高温级冷凝温度50～75℃、低温级蒸发温度-30～-10℃及中间水温15～35℃的各种工况下,对影响最优中间水温的主要因素进行了实验研究。实验结果表明:当其他参数不变、中间水温发生变化时,系统COP呈现先增大后减小的趋势,系统最大COP值对应的最优中间水温始终是存在的。结合实验数据,可以发现:最优中间水温随低温级蒸发温度、高温级冷凝温度的上升而升高,其中低温级蒸发温度对最优中间水温的影响更大。在改变外部因素环境温度和供水温度的工况下,通过大量实验数据,拟合得到以蒸发温度和冷凝温度为自变量的最优中间水温的函数关联式,对优化R410A/R134a双级耦合热泵系统的实际运行具有一定指导作用。