智能技术在直膨式太阳能热泵效能优化中的应用

阐述人工智能驱动下的直膨式太阳能热泵系统在效能提升方面的应用和成果。通过人工智能在系统中的应用,实现对太阳能资源的监测和预测、控制算法、能耗优化和协调管理的改进。

老旧机房直膨式精密空调的节能方法简析

通信行业用能需求不断增长,导致数据中心电费成本越来越高。降低空调系统的能耗是降本增效的主要手段。对于老旧机房经常使用的直接膨胀式精密空调,很难大幅度通过改造降低能耗。经过现实使用中的机房多次调试和一年观测,总结出一种空调设置模式,降低了机房耗电量约6%,而并不减少机房的散热能力。最后针对这种方式的推广提出了建议。

直膨式太阳能PVT热泵热水系统运行性能仿真与分析

直膨式太阳能光伏光热(photovoltaic-thermal,PVT)热泵是一种综合利用太阳能资源的新型高效技术。为探究不同环境条件以及系统配置方式对直膨式太阳能PVT热泵热水系统运行性能的影响,基于能量平衡原理在Matlab平台上建立了系统的仿真模型,基于临港地区的环境数据,分析了各季节典型日下不同配置系统的热水供应性能以及发电增益的全年波动情况。结果表明,随压缩机理论输气量的减小,热水系统的性能系数(coefficient of performance,COP)有所提高,但所需的加热时间增加,系统的全年发电增益随理论输气量的减小而减小。

直膨式太阳能热泵供暖系统实验及性能分析

围绕建筑供暖需求,本文构建了太阳能集热/蒸发器和翅片蒸发器并联的直膨式太阳能热泵(direct expansion solar assisted heat pump,DX-SAHP)供暖系统,分析了系统热力循环过程,搭建了系统的工程应用实验平台,实验结果分析表明,DX-SAHP供暖系统在不同运行工况下可获得较高的性能,性能系数(coefficient of performance,COP)最高可达到6.88,压缩机频率、太阳辐照度和环境温度对系统的制热量和COP均有影响;压缩机定频运行时,太阳能集热/蒸发器运行的COP比翅片蒸发器大约高30%,变频运行时大约高45%,变频运行具有更优的性能。

直膨式太阳能PVT热泵热水系统在不同城市运行性能仿真与分析

基于直膨式太阳能光伏光热(PVT)热泵热水系统的工作原理,根据迭代算法建立了系统的仿真模型,以探究系统在不同环境条件下的运行性能。结果表明:在上海、北京、拉萨、兰州、昆明和广州,直膨式PVT热泵热水系统在夏季典型工作日的平均COP分别为7.34、7.30、6.98、8.18、6.24和6.79,加热定量热水所需时间分别为275 min、273 min、279 min、243 min、314 min和295 min,冬季典型工作日的平均COP分别为5.59、5.21、6.05、5.03、6.48和5.43,加热定量热水所需时间分别为344 min、364 min、316 min、376 min、298 min和359 min;在上海、北京、拉萨、兰州、昆明和广州,相对于纯光伏组件,PVT组件的全年平均发电增益分别为9.28%、8.56%、10.42%、10.01%、7.70%和7.64%。

地铁车站磁悬浮直膨式空调机组性能实测研究

地铁车站磁悬浮直膨式空调机组的性能研究过去多停留在实验室或工程样机阶段,由于现场施工安装、调试等因素的影响,现场实际安装的机组性能与样机可能存在一定的差异。本文选取洛阳地铁已经投入运行的4台磁悬浮直膨式空调机组,对其实际运行性能进行了测试分析。实测结果表明:磁悬浮直膨式空调机组在100%、75%负荷工况下的现场实测性能与实验室测试性能一致,但在50%负荷工况下有一半机组的实测性能比实验室测试性能低21%~38%,需要重视低负荷工况下运行参数的调试工作;机组可以通过改变送风量、送风温度设定值等参数灵活调节制冷量;在洛阳地铁车站长时间运行负荷工况40%~80%区间内的实测机组制冷性能系数达到7.4~12.0,部分负荷性能较好,可以很好地适应地铁车站长期处于运营初/近期的低客流、低空调负荷的情况。

直膨式太阳能热泵系统冬季工况性能分析

直膨式太阳能热泵系统的集热蒸发器通过吸收太阳辐射,使冬季工况下热泵的性能得到有效提高,减少了电能消耗,得到了广泛应用。通过实验测试了直膨式太阳能热泵系统冬季工况下的性能参数,讨论了单日内白天在太阳辐照下热泵性能的变化。分析发现,集热蒸发器内制冷剂进口温度随太阳辐照度迅速升高,在正午时刻之前,进口温度可由0.1℃升至10.3℃。系统过热度波动维持在约0.3℃以内之间。当进口压力达到单日内极值418.8 kPa时,系统制冷剂流量以及制冷量较初始时刻分别增加1.76 kg/h、168.2 W。系统得热量则呈现出先增后降的趋势,正午时刻达到最大得热量2 199.55 kJ。太阳辐照度由363.31 W/m^(2)变化到585.39 W/m^(2),集热蒸发器有效集热率由1.01减至0.41。日均太阳辐照度变化200 W/m^(2)时,COP由1.61升高到2.93。建立了制冷剂蒸发温度、冷凝温度与COP之间的函数关系COP_(a)=6.01-0.284ΔT0.689。

真空管直膨式太阳能热泵系统性能分析

该文将真空管集热器与直膨式太阳能热泵结合,提出一种真空管直膨式太阳能热泵系统。实验研究典型工况下太阳辐照度、循环水温度对系统性能的影响,并探讨压缩机变频条件下系统的动态性能。结果表明,提高太阳辐照度、降低循环水温度有利于提高系统性能,在太阳辐照度为850 W/m^(2),循环水温度为55℃时系统取得最大COP,为5.36。压缩机频率为42 Hz的系统COP为4.08,较45、47、50 Hz分别提高1.23%、8.5%、13.6%。

直膨式空调在大学公共建筑中的应用效果

结合直膨式空调在大学校园中的应用,对空调类型、应用场所及控制方式等进行分析,针对其特点,从内机、外机、基础、电气配合等方面介绍了设计要点,从设计、配合等方面总结了大学公共建筑中的空调特点及选用方式,分析直膨式空调在此类建筑不同功能空间中的应用效果。

直膨式太阳能热泵热水器热力性能分析及优化设计

针对"直膨式太阳能热泵热水器"750W实验样机(系统A)进行了过渡季节运行工况下的实验研究,根据实验数据计算出系统供热性能系数、太阳集热效率和各主要部件的有效能损失系数以及系统的有效能效率等热力学指标,对各部件可加以完善的潜力做了量化分析,为整套系统的进一步优化设计提供参考。根据分析结果,研制了小型化400W实验样机(系统B)并加以实验验证。通过对比分析发现,两套系统各主要部件的有效能损失以压缩机(其有效能损失系数,系统A为40%,系统B为34%)和太阳集热/蒸发器(其有效能损失系数,系统A为21%,系统B为37%)为最大,然后依次是冷凝器(其有效能损失系数,系统A为11%,系统B为8%)和热力膨胀阀(其有效能损失系数,系统A和系统B均为5%)。因此,压缩机的合理选配、集热器的优化设计是提高太阳能热泵热水器性能的关键。

直膨式太阳能热泵热水器运行特性的实验研究

本文针对自行设计、建造的“直膨式太阳能热泵热水器”实验样机进行了春季运行工况下的实验研究,并对其运行特性进行了详尽的分析．实验结果表明,在环境温度均值20．6℃、太阳辐射强度均值954．59 W／m2的室外气象条件下,将150升水从13．4℃加热到50．5℃只需要94分钟,热泵供热性能系数达到6．61．即使在环境温度为17．1℃的雨夜天气,热泵性能系数仍能够达到3．11．通过对典型工况下太阳能集热板的集热效率和过热度进行分析发现,如果用电子膨胀阀取代热力膨胀阀对供液量进行实时调节,可以进一步提高热泵的性能系数和系统运行的稳定性．

R410A直膨式太阳能热泵热水器制冷剂分布特性

为了研究制冷剂在直膨式太阳能热泵系统中的分布和迁移特性，在建立太阳能集热/蒸发器和冷凝器的均相流动模型、压缩机和电子膨胀阀的集总参数模型和系统制冷剂充注量模型的基础上，编制了以R410A（二氟甲烷和五氟乙烷的混合物）为工质的直膨式太阳能热泵热水器系统性能模拟程序。将以R22（二氟一氯甲烷）为工质的直膨式太阳能热泵热水系统理论计算值与试验数据进行了对比分析，验证了系统数学模型的可靠性。在维持太阳能集热/蒸发器出口过热度不变的条件下，模拟分析了水箱水温、系统制冷剂充注量、压缩机转速等运行参数和太阳辐射强度、环境温度等环境参数对系统内部制冷剂分布的影响特性。模拟结果表明：制冷剂主要存在于冷凝器和太阳能集热/蒸发器内部，占系统制冷剂充注量的70%～90%；运行参数和环境参数的变化对冷凝器和太阳能集热/蒸发器内部的制冷剂分布有很大影响，而对压缩机和管道内部的制冷剂分布影响很小。研究结论可以为优化系统性能和减少系统制冷剂充注量提供科学依据。

相变蓄热对直膨式太阳能热泵性能影响的研究

介绍一种带有蓄热装置的直膨式太阳能热泵系统,并建立其数学模型,以青岛的气象条件为例对其进行计算分析。分析得到:在太阳辐射较强时,蓄热装置能够通过制冷剂存储多余热量,在太阳辐射较弱时,能够补充热量给制冷剂,使制冷剂在压缩机的进口温度维持在302K,在低温环境温度下提高压缩机入口焓值,增大系统的COP值。在充分利用太阳能的基础上,提高了直膨式太阳能热泵系统的稳定性。

直膨式空调系统用于地铁车站的能耗分析

提出了一种地铁车站直膨式空调系统方案,分析了直膨式空调机组的热工性能。认为直膨式空调系统在地铁车站中应用能达到安全控制目标。以实际工程为例,仿真计算了直膨式空调系统与常规空调系统的全年能耗,结果表明,前者比后者节能26.9%。

辐照强度对直膨式太阳能热泵性能影响的研究

文章搭建了直膨式太阳能热泵热水系统实验装置,研究了辐照强度对直膨式太阳能热泵性能的影响。结果表明,在环境温度及冷凝温度不变的情况下,蒸发温度及性能系数（COP）值随着辐照强度的增大而升高,且辐照强度增加200 W/m2,蒸发温度升高3-5℃,COP值升高0.8-1.2;得热效率随着辐照强度的增大而降低,其降低速率随着辐照强度的增大而逐渐减小。

基于仿真与实验的直膨式太阳能热泵热水器变频策略

介绍了直膨式太阳能热泵热水器的工作原理,针对该系统建立了集中参数法的仿真数学模型,并对该模型进行了典型气候条件下的实验验证。分析表明,仿真结果与实验实测值吻合较好。进而利用该模型得出了系统性能随气象条件而变的数据库,据此制定出直膨式太阳能热泵热水器全年高效安全运行的变频策略。

直膨式太阳能热泵系统的模型仿真

考虑了集热器中制冷剂压降的存在,利用平衡均相理论建立了太阳能集热/蒸发器的两相流模型,同时建立了压缩机、冷凝器的数学模型。从理论上分析了集热器中制冷剂的压降、集热器的类型、集热面积、太阳能辐照度、环境温度、压缩机容积以及冷凝温度等因素对直膨式太阳能热泵系统热工性能的影响,并在此基础上给出了改善系统性能的建议。

直膨式太阳能热泵热水器的仿真分析

基于直膨式太阳能热泵热水器的热力循环,在建立太阳集热器/蒸发器和冷凝器的分布参数数学模型、压缩机和热力膨胀阀的集总参数数学模型的基础上,用能量平衡和质量平衡等约束条件将四大部件结合起来并进行求解。理论计算结果与若干典型工况下的实验数据对比表明:集热器平均集热效率的平均相对误差为4.6%,热水得热量、压缩机功耗、COP等指标的平均相对误差都在1%以内;热水温度、COP和集热器集热效率的理论和实验值的瞬时变化规律吻合良好,从而验证了此仿真数学模型的准确性。

直膨式太阳能热泵热水器过热度PI控制的实现

从自身特性和应用要求来看,热力膨胀阀作为直膨式太阳能热泵热水器的节流元件,调节品质不高。本文以电子膨胀阀作节流元件,采用太阳辐射强度的开环比例控制与集热板过热度的闭环反馈PI控制相结合的控制方案,通过实验研究的方法逐步制定控制策略,分三种不同情况采取特定参数控制集热板出口过热度。经实验验证,可以实现典型工况下过热度的准确、稳定控制。指出,合理改进电子膨胀阀开度的控制算法,并结合变频压缩机实现对制冷剂流量的串级控制,是实现系统全年优化运行进一步的研究方向。

直膨式太阳能热泵热水器不同工质的性能分析

为了研究直膨式太阳能热泵热水器,分别采用R22、R410A和R290作为工质的性能,建立了太阳能集热/蒸发器和冷凝器的分布参数均相流动模型、压缩机和膨胀阀的集中参数模型以及系统工质充注量模型,编制了直膨式太阳能热泵热水器系统性能模拟程序.比较发现,理论模型计算值与文献实验结果吻合较好.在不同环境参数和运行参数的工况下,对采用3种热泵工质的系统性能系数、集热器的集热效率和系统制热功率进行对比分析.结果表明:R290系统的性能系数明显高于R22和R410A系统,R410A系统的集热效率和制热功率略高于R22和R290系统;环境参数对R290系统的影响程度大于R22和R410A系统;压缩机转速的变化对R410A系统影响显著,而水箱水温的变化对R290系统影响较明显;R290和R410A系统的最佳工质充注量分别约为R22系统的46%和95%.