R417A热泵热水器性能及螺旋套管冷凝器换热研究

本文以R417A为工质,在冷凝器不同进水温度、不同进水体积流量时,测试了空气源热泵热水器的运行性能及螺旋套管冷凝器的换热特性,为制冷空调及热泵系统的工质替代提供参考。实验工况为:冷凝器入口水温20～55℃,冷凝器进水体积流量为0.6～1.0 m^3/h,环境温度分别为15、29℃。结果表明:冷凝器进水体积流量一定时,随入口水温的升高,冷凝器总换热量、总传热系数减小,压缩机排气压力、输入功率增大,热泵热水器制热量、制热性能系数COP下降。冷凝器入口水温一定时,随进水体积流量的增加,冷凝器总换热量、总传热系数增大,压缩机排气压力、输入功率减小,热泵热水器制热量、COP增大。实验工况范围内,与环境温度为15℃相比,环境温度为29℃时的冷凝器总换热量、总传热系数、排气压力、吸气压力、输入功率、制热量、COP均较高。

家用空气源热泵热水器微通道冷凝器仿真研究

为提升家用空气源热泵热水器水箱外微通道冷凝器的性能,建立了家用空气源热泵热水器水箱外微通道冷凝器的准稳态模型,实验验证结果显示模型误差能控制在±9%以内。依据模型对微通道冷凝器的换热量、换热系数、压降等性能进行仿真研究。结果发现,微通道冷凝器为四流程时能够减小压降并保证换热量满足需要;关键参数微通道截面的最佳尺寸在1.6~2.6 mm^(2)系统性能最优,同时扁管内微通道数应控制在16~24根。研究结果为家用空气源热泵热水器微通道冷凝器的设计提供借鉴。

空气源热泵热水器螺旋套管冷凝器换热性能的实验研究

以R22为工质对空气源热泵热水器螺旋套管冷凝器的换热性能进行实验研究,在进水温度17~34℃、水流量0.4~0.53 m3/h的范围内,测试冷凝器的总换热量、总换热系数随进水温度、进水流量的变化,结果表明:螺旋套管冷凝器的总换热量、总换热系数随进水温度的升高而减小,对于0.53 m3/h的水流量,当水温由17℃上升到34℃,总换热量、总换热系数分别减小约22.5%、16%。总换热量、总换热系数随进水流量的增加而增大,进水温度为17℃时,当进水流量由0.4 m3/h增加到0.53 m3/h,总换热量、总换热系数分别增加了约20%、25%。

立桶式家用热泵热水器冷凝器性能的研究

针对华南地区的气候特点,用同样管径和长度的高导热耐腐蚀不锈钢管绕成等径螺旋盘管和非等径螺旋盘管作为家用热泵热水器的沉浸式冷凝器,并对其传热特性进行了对比分析和实验研究.结果表明,在同等环境条件下,加热90 L立桶式静态水至50℃,非等径螺旋盘管的综合效果优于等径螺旋盘管;加热3 L/min流量的立桶式动态水,采用非等径螺旋盘管的平均出水温度比等径螺旋盘管大约高1℃.

冷凝器正立与倒立布置的外盘微通道热泵热水器对比研究

为了探究冷凝器布置方式对外盘微通道热泵热水器性能的影响,对冷凝器采用正立布置方式和倒立布置方式的热泵热水器进行了对比实验研究。结果表明,在运行过程中,冷凝器采用倒立布置的系统的被加热水温度均匀性更好;而在名义实验工况下,冷凝器采用正立布置的系统的制热量和COP较倒立布置系统有明显地提高,同时其冷凝器压降也有所降低。

套管壁厚度对直热式空气源热泵热水器性能的影响

文章对不同套管内管壁厚度的直热式空气源热泵热水器的性能进行试验研究,分析了不同套管内管壁厚度对套管换热器的传热面积、水流速度、传热系数、水系统阻力和热泵热水器的制热量、能效比等的影响。对5台不同套管直热式空气源热泵热水器进行试验的结果表明,设计适当的套管内管壁厚度,不仅提高了热泵热水器的能效比,而且增大了制热量,降低耗电量。当套管内管壁厚度为0.7 mm时,热泵热水器的能效比最大。

R134a螺旋套管冷凝器换热特性及其对热泵性能的影响研究

为了研究R134a在螺旋套管冷凝器换热性能及其对热泵运行性能的影响,论文采用实验手段,在以水为冷却介质进行循环加热和直流稳态2种条件下,测试了不同进水流量和入口水温状态时R134a在螺旋套管冷凝器内的换热性能和热泵的运行性能。结果表明:循环加热时,同一进水流量随入口水温的升高,冷凝器总换热量、系统制热量和制热性能系数COP减小,而总换热系数和系统输入功率增大;进水流量从1.19 m3/h增大到2.16 m3/h,入口水温从30℃升高到60℃时,系统输入功率的增大范围为750~900 W,制热量的减小范围为600~750 W,COP的减小范围为2.8~3.2,同时流量2.16 m3/h的总换热量的减小量是流量1.19 m3/h的2.5倍,总换热系数的增大量是流量1.19 m3/h的2倍。直流稳态时,进水流量从0.26 m3/h增大到0.71 m3/h,总换热量和总换热系数分别增加了15%和41%;压缩机的排气功力和系统输入功率分别下降了26%和12%,而吸气功力变化较小。

套管长度对直热式热泵热水器性能的影响

本文对直热式空气源热泵热水器的性能进行试验研究,分析了套管长度对热泵热水器性能的影响。实验结果表明:套管长度对制热量、能效比等性能有一定的影响;设计适当的套管长度,不但可以适当提高热泵热水器的能效比,而且增加了制热量,降低了耗电量。

外绕微通道冷凝盘管结构对热泵热水器性能的影响

为了探究微通道热泵热水器的结构优化方向,建立包含蒸汽压缩热泵系统模型和水箱传热模型的耦合模型,利用数值模拟的方法对比等/变扁管间距形式的系统的水箱温度分布、传热效果和系统性能,并探究在变扁管间距结构形式下初始扁管间距和通道尺寸对系统传热性能的影响规律。研究结果表明:采用变扁管间距结构系统的水温在各个特征时刻均高于采用等扁管间距结构系统的水温,前者的水箱温升速度明显高于后者的水箱温升速度;在整个加热过程中,等扁管间距式热泵热水器和变扁管间距式热泵热水器的水侧平均努塞尔数分别为157.42和165.41,系统总能效比分别为4.23和4.50,变扁管间距式系统的传热和节能效果得到改善;初始扁管间距分别为8.0,9.5和11.0 mm的3种变扁管间距系统在整个加热过程中水侧平均水侧努塞尔数分别为165.41,155.96和150.16;通道当量直径分别为0.86,1.02和1.23 mm的3种变扁管间距系统在整个加热过程中水侧平均水侧努塞尔数分别为167.67,165.41和156.90,呈现出初始扁管间距和通道尺寸越小换热效果越好的趋势。采用变扁管间距布置的冷凝盘管结构有利于热泵热水器系统的传热强化,进而优化了系统运行。

同轴式套管换热器应用于家用循环式热泵热水器的特性试验研究

分析以采用普通高效换热管的同轴式套管换热器为冷凝器的热力特性,并针对其运用在家用循环式热泵热水器的特点,试验研究采用该套管换热器的家用循环式热泵热水器的特性,得到在名义制热工况及冷却水进口温度为30℃条件下,不同水流量所对应的冷凝负荷、功率等特性及性能。结果可应用于家用循环式热泵热水器的开发设计。

自复叠热泵冷凝器设计

与传统单级压缩式热泵相比较,非共沸混合工质自复叠热泵具有工作温差大的优点,可以扩大单级热泵的工作温度范围,适合于中国北方比较寒冷地区以及需要高温热泵的情况。以自复叠热泵系统用套管式冷凝器为研究对象,重点研究其冷凝过程特性和结构尺寸。分析了混合制冷工质泡点温度和露点温度以及气液相平衡关系,计算了套管式冷凝器的冷凝负荷。根据混合工质和冷却水的换热系数,对套管式冷凝器进行了结构尺寸确定。

空气能热水器与太阳能热水器相比面面观

空气能热水器是一台压缩式热泵装置，主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，通过让工质不断完成蒸发（吸取环境中的热量）-压缩-冷凝（放出热量）-节流-再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中，热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量QA在蒸发器中加以吸收；它本身消耗一部分能量，即压缩机耗电QB；通过工质循环系统在冷凝器中进行放热QC，QC=QA＋QB，由此可以看出，热泵输出的能量为压缩机做的功QB和热泵从环境中吸收的热量QA，因此，采用热泵技术可以节约大量的电能。

CO_2热泵双级冷却套管式气体冷却器性能数值模拟

建立了跨临界CO_2制冷系统中双级冷却套管式气体冷却器模型,对管内CO_2侧和水侧的流动及换热进行了数值仿真。分析了各种参数下的双级冷却套管式气体冷却器的性能。比较了多种工况下的仿真结果与试验数据,验证了该模型的正确性。

矿用蛇形套管模块式涡旋水源热泵机组的研发

煤矿矿井排水具有水质较差、水中煤尘悬浮物多、水的硬度大的特点,传统的水源热泵都是采用管壳式水冷冷凝器、蒸发器,换热不充分,悬浮物沉淀后容易堵塞,效果不理想。针对这一问题,研制了矿用蛇形套管模块式涡旋水源热泵机组,开发了模块式涡旋热泵机组,选择配套涡旋压缩机、热力膨胀阀等设备,设计新型冷凝器、蒸发器、控制装置,并试验测定涡旋热泵机组的性能,确定了产品定型参数。

二氧化碳套管式气体冷却器换热性能的实验研究

总结了不同形式CO2气体冷却器的国内外研究现状,对直管、矩形螺旋和圆形螺旋三种套管式气体冷却器性能进行模拟,提出用单位压降换热量来评价超临界条件下气体冷却器的性能,根据模拟结果设计了一套矩形螺旋套管式气体冷却器,实验研究了气体冷却器的CO2入口压力、进水流量和进水温度对气体冷却器传热系数、换热量、COP以及换热器效能等性能的影响。结果表明:当气体冷却器CO2进口压力为8 MPa,进水流量在1.56 kg/min和进水温度在9℃时气体冷却器性能较优,系统COP最大可达2.85。研究结果为CO2热泵热水器中的实际应用提供参考。

盘状螺旋管换热器的实验研究

介绍了一种适用于小流量大温升的新型盘状螺旋管换热器,具有结构简单、质轻,体积小的特点;利用相关的实验研究,获得其换热性能和流动阻力特性。实验结果表明,其在小流量下仍具有较高的传热系数,适合于做热泵热水器的水冷换热器。

微通道冷凝器性能研究及影响因素分析

本文通过数值模拟的方法,对一种用于热泵热水器的微通道冷凝器的传热流动性能进行研究,并分析了翅片间距,传热温差及扁管厚度对冷凝器性能的影响。结果表明,相对于外绕铜管冷凝器,微通道冷凝器传热性能有较大提高,增大温差能明显提高其传热性能,而翅片间距和扁管厚度对传热性能影响不大。

冷却水流量对CO_2空气源热泵气体冷却器换热性能影响的实验研究

以CO_2为工质,对空气源热泵热水器矩形螺旋套管气体冷却器的换热特性进行实验研究,搭建了空气源热泵热水器实验台,测试分析冷却水流量的变化对冷却水进出口温差、CO_2进出口压力与温度、CO_2质量流量、气体冷却器总换热量、总传热系数及热泵系统COP等参数的影响,探究其对气体冷却器换热性能的变化规律。结果表明:随着冷却水流量的增加,冷却水进出口温差、CO_2进出口压力和温度均呈下降趋势,CO_2质量流量则呈上升趋势;气体冷却器的总换热量增加49.70%,总传热系数增加57.55%,COP增加73.41%,增幅较大;而气体冷却器换热效能系数仅增加1.77%,变化趋势不明显。

圆管与钢板的新型密封连接方式的探讨

本文提出了两种新型圆管与钢板的连接方式,分别是螺旋式密封连接和法兰式密封连接,打破了传统焊接方式的局限性,密封性良好,杜绝了系统进水的问题,有效保证了热泵热水器使用的可靠性和安全性。