带喷射器的直膨式太阳能辅助热泵的理论研究

将喷射器应用于直膨式太阳能热泵,通过热力学第一定律和第二定律进行理论研究。分析了喷射器的接受室压降和太阳辐照强度对喷射器的性能及系统性能的影响,并对系统中各部件的火用损和火用损率进行了分析。结果表明:在本文设计模拟工况下,优化的循环系统性能要优于常规循环,COP最大提高率为10.84%,制热量最大提高率为24.17%,接受室存在最优压降使得系统性能最优,太阳辐照强度的增加使得系统性能得到优化,集热器/蒸发器的火用损占比最大,集热器/蒸发器与压缩机的节能潜力最大。

直膨式太阳能辅助热泵空调热水器及热经济分析

研究了一种直膨式太阳能辅助热泵(DX-SAHP)空调热水器。它由室外机、室内机和热水单元组成,是一种利用DX-SAHP技术和空气源热泵空调热水技术的中央采暖、空调、热水一体化热泵设备,适用于住宅集中采暖、空调、供热水,也可用于小型饭店、旅馆和小型办公楼。系统的基本运行模式包括制冷、采暖、制热水,可能的衍生模式包括制冷的同时制热水、采暖的同时制热水、以及除霜。介绍了其制冷(夏季空调)、采暖、制热水三种典型运行模式,分析了其节能减排情况。与空气源热泵空调热水器相比,DX-SAHP空调热水器的制热年均性能系数可提高25%以上,具有很好的推广应用价值。

直膨式太阳能辅助热泵技术的研究进展

概述了直膨式太阳能辅助热泵(DX-SAHP)系统的基本结构型式。回顾了DX-SAHP技术的研究历史。总结了DX-SAHP制热系统若干关键技术的研究进展,包括系统热性能研究、制冷剂对系统性能影响的研究、压缩机变容量调节对系统性能影响的研究以及光热/光电一体化的研究等几个方面。扼要介绍了DX-SAHP空调热水系统的研究情况。

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。

太阳能PV/T+相变能与直蒸式水源热泵供热(冷)系统特性分析

为解决河北农村建筑清洁供暖问题和太阳能利用具有不稳定性问题,设计了太阳能PV/T+相变能与直蒸式水源热泵供热(冷)系统进行实验研究。实验结果表明,冬季典型日系统发电量为4.453kWh,制热系数COP平均值3.41;夏季典型日系统发电量为5.945kWh,制冷系数EER平均值3.2;将发电量用于系统运行,制热系数COP为4.22,制冷系数EER为4.19,分别提高了23.75%和30.12%;夏季单纯PV/T太阳能电池发电量5.537kWh,本系统的发电量提高了7.37%。该系统经济效益高,运行稳定,是一种实现河北农村清洁供暖有效途径。

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%。

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。

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。

直接膨胀式太阳能辅助空气源热泵系统的研究

建立了混联式直接膨胀式太阳能辅助热泵的数学模型,并编制了仿真程序,分析了气象参数、结构参数和热力参数对热泵系统性能的影响;提出了热泵系统性能改进和运行控制的方向,可供该类系统的运行提供参考。

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。

直膨式太阳能热泵供热水系统的性能研究

本文对直膨式太阳能热泵系统进行了实验研究,并对其热工性能及影响因素进行了理论分析,结果表明该系统 的热工性能主要受太阳辐射强度、环境温度、集热面积、水箱容积及压缩机转速等因素的影响,在此基础上提出了系统设 计和运行控制等方面的改进意见。

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。

直膨式太阳能热泵系统特性分析及优化

总结了太阳能热泵系统的分类、原理及特点,并对国内外直膨式太阳能热泵(DX-SAHP)集热蒸发器、系统容量匹配等相关特性进行了研究分析.在此基础上分析了当前直膨式太阳能热泵技术存在的主要问题,就当前问题提出了一系列提高集热效率,优化系统匹配性等以提高热泵效率的思路与方法.