低温环境复合热泵性能提升技术研究进展

空气源热泵作为冬季燃煤供热的替代品,具有绿色、高效、节能环保等特点,低温环境下空气源热泵系统能效比明显降低,结合国内外研究现状,总结了几种复合热泵性能提升技术,如热水式复合换热器、PV/T式复合换热器、传统的循环式复合热泵,并对它们的特点及问题进行了分析,提出一种空气-水双热源式热泵系统,对该系统的未来进行了展望,旨在指出双热源复合式热泵的巨大推广价值。

风冷式热泵机组结构优化设计及散热性能研究

基于ANSYS ICEM软件对风冷式热泵机组进行物理建模和网格划分,在常规制冷工况下利用Fluent软件对运行机组进行温度场及速度场仿真模拟。分析其散热过程,并结合实验监测的方式进行研究。针对夏季高温风冷式热泵机组散热效率低下的问题,设计了一种辅助散热系统并进行结构优化,通过水帘预冷与雾化喷淋装置强化换热过程,提高散热效率、减少散热死区,并通过实验测试不同辅助装置对机组散热性能的影响。研究结果表明,增加辅助散热系统可有效提高机组散热效率。相同室外空气状态下,综合散热性能、蒸发效率以及经济性方面,雾化喷淋装置相比水帘预冷装置更有优势。

热泵型低温再生转轮除湿新风机组除湿性能试验研究

为了解决转轮除湿系统再生能耗较高的问题,利用热泵系统高效集热和热量转移的优势,将热泵系统的冷凝热用于转轮再生,搭建了热泵型低温再生转轮除湿新风机组测试平台,采用试验的方法测试机组的运行状态和除湿性能。结果表明:在除湿量满足要求的前提下,处理风量/再生风量值为1:1最为合适,此时,机组平均总除湿量达到10.4 g/kg,平均总除湿率达到0.62,转轮出口含湿量平均值为6.3 g/kg,除湿转轮的DCOP平均值为1.3,除湿转轮的能量利用率最高,而且除湿转轮承担了机组约58%的湿负荷,而蒸发器则承担约42%的湿负荷,除湿转轮的除湿性能得以充分发挥。研究结果对该系统的进一步研究及工程应用具有一定的参考价值。

高原干热条件下高性能混凝土施工养护研究

在高原地带,由于天气干热、空气湿度低、紫外线辐射强以及水蒸发量大,保证水泥工程施工质量极其困难。为此,旨在探讨C30、C60新型水泥的配方与施工过程中水胶比及保养要求对水泥硬度的影响,以期解决上述问题。研究表明:在相同配比条件下,采用干热养护的水泥28d强度比标准养护环境高出43%~80%。因此,为了进一步提高混凝土的质量,建议采取遮盖蓄水物、定时灌水和严格保湿养护方法,并相应增加水泥的设计硬度,降低水胶比。

风机换向控制对空气源热泵热水器低温结霜工况性能的影响

空气源热泵热水器的室外机在低温高湿环境下制热运行容易结霜,多排管换热器表现为换热器迎风面结霜严重而背风面几乎无霜,降低了换热效率。本文以一套名义制热量为7.2 kW的静态加热式空气源热泵热水器为研究对象,通过改变风机运转方向,使换热器两面结霜,有效改善了换热器内外表面结霜的厚度,利用结霜初始阶段的换热强化时段提升运行过程的蒸发温度和冷凝温度,使得机组在低温结霜工况下平均制热量提升250 W,性能系数提升5.7%,耗电量减少5.0%,加热时长缩短9 min。

圆台型太阳能热泵设计及其制热性能

该文对圆台型太阳能热泵的结构做了设计说明,建立了各部件的数学模型,并计算出各部件配置。样机采用圆台型为太阳能热泵的集热/蒸发器,测试条件在昆明太阳辐射较弱的12月,在平均吸收太阳辐射为7.2MJ时,系统平均制热性能系数COP为3.1,当系统吸收了15.6MJ的太阳能时,系统的COP可达3.8,说明该样机制热性能较高,能满足用户生活用水的要求。

小型低温空气热源热泵循环系统的改进设计

在分析了单级压缩空气热源热泵机组的低温性能的基础上 ,研究了改进的中间注液热泵循环系统。结果表明 :采用改进的热泵循环系统可明显提高制热量 ,同时使压缩终温降低 ,容积效率提高 ,有效的改善了热泵机组的低温性能。此系统已成功的应用于新产品开发。

热泵型间歇式巴氏杀菌机的设计与性能分析

设计一种较适于工程应用的热泵型间歇式巴氏杀菌机,介绍其结构和工作过程,选择和设计杀菌罐、热水箱、冷水箱、热泵等关键部件,计算分析其工作周期、能耗等性能参数,并与普通间歇式巴氏杀菌机进行综合对比。结果表明,热泵型间歇式巴氏杀菌机的初投资与普通巴氏杀菌机相近,而电功率配置仅为其1/4,能耗仅为其1/5,且工作寿命长,安全性好,具有较大的综合优势。

低温地热及热泵联合供热系统热源设计

探讨了低温地热资源有效利用的方法 ,即将热泵技术应用于低温地热供暖。通过对地热—热泵联合供热热源系统的设计计算、方案比较 ,分析热泵参与地热供暖的负荷调节 ,论证了热泵系统是提高低温能源利用率的有效方式 ,还介绍了工程投资和运行成本的概算方法。

具有防霜功能的低温型空气源热泵热水器性能研究

针对空气源热泵热水器在冬季低温环境下蒸发器容易结霜和机组效率降低的问题,提出一种具有防霜功能的低温型空气源热泵热水器,通过试验测试了热泵系统在不同低温工况下的性能。实验结果表明:通过在热泵系统蒸发器底部安装防霜换热器,可使热泵系统的输入功率平均提高了5.6%,制热量平均提高了9.3%,COP平均提高了5.5%,系统压缩机的排气温度明显降低。

低温气候空气源热泵系统设计研究

本文主要是对在低温气候下空气源热泵的工作进行设计跟研究,以此来解决在寒冷的环境里能够正常的工作,从而扩大空气源热泵的使用范围,首先热泵是一种冷热复用的设备可以通过控制系统来切换到制热制冷状态,空气源热泵的原理是以电能作为动力再从空气中提取低品味的热能然后通过一定的转换之后就变成了高热能,在这个形成的过程中其中电能只是提供了推动的作用,所以说相对于其他产热的方式热泵显得更加节能。

大型风冷热泵机组性能实验台节能设计与分析

本文对常规风冷冷水(热泵)机组性能实验台做了分析,对实验台的能源消耗进行了分类,指出了常规性能实验台因为需要在实验台的不同部位同时加入冷量和热量从而造成了能源的巨大浪费。基于分析结果,本文提出了一种节能型性能实验台的设计方案,并通过理论分析与计算,指出节能实验台相对于常规实验台具有潜在的节能效果。通过一台风冷冷水机组基于AHRI551/591-2011标准的两个实验,验证了节能实验台设计方案的合理性。

基于正交设计的汽车热泵空调系统参数优化研究

为研究汽车热泵空调在低温时的制热性能及各项参数对系统性能的影响,搭建了热泵系统实验台,研究了汽车热泵空调系统在室外温度为-10~0℃的制热量及制冷系数(COP),分析了室外换热器风速和室内冷凝器风量对系统性能的影响。基于正交设计,通过一维仿真分析了低温时压缩机转速、电子膨胀阀开度、室内冷凝器风量、室外换热器风速对系统性能指标的影响并确定了最优参数。结果表明:COP随环境温度和室内冷凝器风量的提升而升高,室外换热器风速对COP的影响不大;选择不同的评价指标时,参数对指标的影响及最优参数组合皆有差异。

不可逆太阳能热泵系统性能优化及参数设计

考虑集热器辐射对流热损等多种不可逆因素,建立不可逆三热源太阳能热泵系统新模型,基于热力学分析方法,导出系统总性能系数与集热器工作温度关系的解析表达式,揭示了集热器的辐射对流热损、有限速率热传导和工质内部不可逆性等对系统性能特性的影响,分析和讨论了在最大总性能系数下太阳能热泵系统的优化设计参量。

太阳能热泵热水器低温性能研究

随着能源环境形势的日趋紧张,可再生能源等新型能源的利用愈发重要,太阳能以其丰富、清洁的特点应用最为广泛。本文将太阳能与传统的热泵系统相结合,探究太阳能热泵热水器在低温下的性能。研究表明,太阳能热泵系统可以改善并扩大纯热泵系统的低温适用范围,并且太阳辐照越强,系统性能越好;低温化霜方式宜采用自然化霜,以避免强制化霜能耗高、容易液击、降低系统性能的缺点。

CO_2热泵低温热性能研究

针对在低温工况下CO_2热泵系统的运行情况,设计并搭建跨临界CO_2热泵系统。通过理论分析和试验测试,分析了在低温工况下吸气压力、排气压力、输入功率、制热量及COP的变化情况。试验结果表明:在低温工况下,随着环境温度的增加,压缩机的吸气压力及排气压力上升;制热量、输入功率及COP随着环境温度的增大而增大。在环境温度低至-25℃时,系统的制热量可达到32k W,COP达到1.8,说明该系统具有良好的低温特性。

THAC空调/热泵设计与性能分析软件

针对常规的蒸气压缩式、空气—空气房间空调器(或热泵),本文建立了一套模拟计算模型,并在此基础上,采用当前最流行的图形用户界面风格,设计了一个完善的全部汉化的用户操作平台,形成一个具有设计功能、计算功能和分析功能的实用化的“空调/热泵设计与性能分析”软件。实用结果表明,本软件的计算精度高,运行速度快,计算内容丰富。由于遵循了实用性原则进行设计,因而软件使用灵活方便,易于掌握,是一个多功能的空调器辅助分析与设计工具。如果运用得当,不仅可以在很大程度上取代传统设计方法中的部件选择、样机制造和实验验证工作,而且具有传统方法所无法比拟的优势。

低温苹果汁热泵蒸发系统的设计研究

针对苹果汁等物料在蒸发浓缩过程中的热敏性问题,基于热泵原理提出了一种适用于苹果汁蒸发浓缩的热泵系统方案,通过与机械蒸汽再压缩(MVR)低温蒸发浓缩系统对比,研究了该系统的关键设备成本、吨水电耗、综合性能以及热敏性影响规律。结果表明:在苹果汁真空蒸发浓缩过程中,与MVR系统相比,低温热泵蒸发浓缩系统具有更优的技术经济性能;在真空操作条件下,操作温度的提高有利于改善蒸发浓缩系统的技术经济性能。此外,尽管提出的热泵系统较MVR系统的热力学性能略差,但该系统的核心设备——压缩机结构紧凑、成本低廉。针对本文算例——苹果汁溶液蒸发浓缩过程,分析结果表明,当操作温度高于32℃时,MVR系统的综合性能更优;当操作温度低于32℃时,热泵系统具有显著优势。另外,在操作温度为40℃时,实验的最优热力性能为164.55kWh/t。

一种用于低温环境下新型空气源热泵循环研究

提出了一种在低温环境下能扩大制热能力空气源热泵装置,既可按传统单级空气源热泵方式运行,又可按复叠循环方式运行。在低温环境下对两种空气源热泵循环特性进行模拟比较。模拟结果表明,在环境温度很低条件下,该热泵仍可获得较大制热量和较高COP值,并具有较小压缩比和较低压缩机排气温度。热泵制热应在最佳节能控制条件下运行以实现最大限度节能。它为解决热泵的低温适用范围和低温条件下节能等问题提供了一条可取的途径。

单、双级混合式热泵系统切换条件的实验研究

提出了由空气/水和水/水热泵机组组成的单、双级混合式热泵系统,并设计了该系统的实验样机。对空气/水热泵机组在低温条件下的运行情况进行了实验,分析了系统的制热能效比,确定了系统单、双级切换的条件。