基于仿真的R417A热泵热水器蓄热水箱优化设计

采用FLUNT耦合显示求解器,对一个采用R417A工质的热泵热水器蓄热水箱内的速度场、温度场及热流密度分布进行了数值模拟,得出水箱内水温随机组运行时间的变化及各阶段水箱内温度场及速度场的整体分布情况,对产生水温明显分层和涡流等现象的原因进行了分析。结果显示,温度场与速度场相互耦合能促进水温分布的均匀性。通过试验验证了数值模拟结果的正确性,并提出蓄热水箱优化设计的建议。

R417a替代R22工质的静态加热式热泵热水器性能试验研究

从理论分析及试验研究方面对静态加热式热泵热水器的性能进行了研究,并根据国标GB/T 23137-2008中对工况条件的规定,将试验平台搭建在空气焓差室中,利用现有的环境模拟设备实现对机组进行性能测试。试验采用水箱混合法测定水箱温度,首先分析了在不同充注量情况下机组的性能;接着将机组运行工况分为高温、名义、低温、结霜4种工况进行测试,根据实验结果,对机组的性能进行了详细的分析;并采用工质R417a与R22进行直接替代对比试验。

空气源热泵热水器中R417A与R22的性能对比

对R417A在空气源热泵热水器中的性能与R22进行了对比实验,测试了不同环境温度下采用R417A与R22的COP、功率、冷凝压力和压缩机排气温度等参数的变化。结果表明,在空气源热泵热水器中,R417A的COP与R22比较接近;排气温度比R22低,系统更加安全;冷凝压力也比R22低,说明在同样的冷凝压力下能够得到温度更高的热水;而且更加环保,比R22更加适合在空气源热泵热水器中使用。

R22和R417A应用于空气源热泵热水器的性能对比研究

在不同的环境温度下,对R417A在空气源热泵热水器应用中的性能特性和R22进行对比实验。结果表明:R417A可以直接替代R22在热泵热水器中使用。应用R417A替代R22,可以明显地降低排气温度和排气压力,有利于系统安全运行,提高压缩机的使用寿命。但是,在直接替代条件下,R417A制热性能系数(HCOP)比R22小。

R32用于喷气增焓热泵热水器中可行性研究

理论分析了R32作为空气源热泵热水器制冷剂的可行性,并设计搭建带有喷气增焓装置的实验系统,分别充注R32和R410A制冷剂进行性能对比测试。实验结果表明:对于本实验系统R410A的最佳充注量为1.4 kg,R32的最佳充注量比R410A减少约25%,且名义工况下R32热泵系统的COP要高出R410A热泵系统约4.2%;低温工况下,采用双级压缩系统的压缩比最高在3左右,有效缓解了常规热泵系统低温工况下压缩比过高的问题;低温工况下,R32热泵系统的COP明显高于R410A热泵系统。

R22和R134a应用于家用热泵热水器实验性能研究

本实验分别用R22和R134a作为家用热泵热水器的制冷工质,对比分析讨论和实验研究了其加热效果和性能系数,结果表明:R134a系统将90L来流水加热到50℃需要多于实验R22热泵热水器系统40min;相同的加热时间,R134a系统水箱内底层温度和表层温度都低于R22系统,两种系统相同位置的温差随着水箱内温度的提升而增大;R22系统COP高于R134a系统23.1%,这为家用热泵热水器系统制冷工质的选择提供参考。

R410a直流变频与定频热泵热水器性能对比试验研究

对R410a直流变频和定频热泵热水器进行了性能试验研究,并对两系统的性能进行了比较分析。结果表明:在环境温度22℃、进水温度20℃、出水温度50℃,充满容量为200L的储水桶进行静态加热时,变频系统和定频系统的加热时间分别是31、37 min,变频系统的加热时间比定频系统缩短了19.4%,而且与定频系统相比,变频系统的COP提高了4.2%。同时发现,变频系统和定频系统的排气温度分别在水温25℃和45℃以上时维持在70℃以上。另外,定频系统的最高排气压力达3.7MPa,由于变频系统以较低频率运行,其最高排气压力为3.5MPa。

加入少量R290对R744热泵热水器性能变化的模拟分析

本文针对R744热泵热水器系统,考虑系统部件结构参数,建立了系统仿真模型。利用该模型分析了加入少量R290对R744热泵热水器系统性能变化的影响,发现当加入3%的R290时,相比纯R744装置,系统性能最优,其系统制热系数略有增加,最优放热侧压力稍有降低,并预测分析了该配比下,热汇水出水温度为45℃、50℃、55℃、60℃、65℃时系统主要循环性能。结果表明,在纯质R744中加入少量R290组成混合工质既可以提高系统循环性能,又能降低系统放热侧压力。

R290在热泵空调热水器中的应用实验研究

R290作为一种自然工质,其臭氧层破坏系数ODP和地球变暖系数GWP值均接近于零,环保性能显著。为探索R290应用的可行性,在同一热泵空调热水器中进行了R290与R22的性能对比实验。实验研究结果表明:采用R290,机组的能效比COP及其运行性能明显优于相同条件下使用R22的机组。由此可见,R290作为热泵空调热水器的制冷剂不仅能完全替代R22,节能环保,其热物理性质特别适合热泵热水器应用,具有十分广阔的应用前景。

R744/R1270用于热泵热水器的分析探讨

研究了将两种环保工质R744和R1270混合用于热泵热水器系统时的循环性能,并在热泵热水器名义工况条件下,将其与常见热泵工质R22的循环性能进行分析比较。结果表明:混合工质R744/R1270系统的最优质量配比为16/84,对应的最优制热COPh值为4.770,比R22系统提高了9.63%;同时,在最优质量配比区间,COPh值变化较小;压缩机绝热压缩效率对COPh值影响显著,但对最优质量配比的影响较小。

R744混合工质热泵热水器系统性能研究

为了寻找用于热泵热水器的低GWP替代工质,构建了基于EES软件的热泵热水器系统性能预测模型,并对其可靠性进行了验证。通过对比分析循环性能,理论评价了6组R744环保混合工质在直热式热泵热水器中替代R22的可行性。结果表明:工质浓度对R744混合工质热泵热水器的循环性能具有显著的影响,且所有R744混合工质均存在最优质量浓度使其系统分别获得最大COP_(th);相比于R22系统,R744/R290和R744/R1270系统在最优质量浓度14/86下均获得了显著提升的COP_(th)和制热量以及较低的排气温度,因此R744/R290(14/86)和R744/R1270(14/86)在直热式热泵热水器中均具有显著的替代优势;其余4组混合工质均不适宜在直热式热泵热水器中作为替代工质。本研究拓宽了热泵热水器用环保工质的选择范围,并为其工质替代提供参考依据。

R290直热式水源热泵热水器的实验研究

为了研究R290工质在热泵热水器系统中的应用可行性,在R22水源热泵实验台上用R290工质进行了直接充灌式替代的实验研究。研究结果表明:与R22系统相比,名义工况下R290系统的制热性能系数COP_h提高了3.1%,其最佳充灌量仅为R22系统的43.8%,冷凝压力、功率和排气温度均较低;在变工况条件下,R290系统的COP_h高于R22系统,冷凝压力和排气温度较R22系统均明显降低。

工质为R415b的空气源热泵热水器性能实验研究

通过对工质为R415b的空气源热泵热水器的性能实验,给出了环境温度和相对湿度不同时,随着水箱内水温的升高,热泵系统内蒸发压力、冷凝压力、压比、吸气温度、液管温度、冷凝侧过热度和过冷度、蒸发侧过热度以及COP的变化规律,指出了空气源热泵热水器的COP不仅随水温动态变化,而且与气温及湿度有关。同时,还对水箱内水的升温规律以及与热泵循环参数的关联进行了研究。

R290替代R134a热泵热水器的性能分析与试验研究

分别对R290和R134a进行了热力学分析,采用R290对R134a成熟机组进行灌注量试验,节流元件匹配试验,不同环境温度下,R290试验机组对比变工况试验。理论及试验结果表明:R290在系统中的单位制热量约为R134a的1.37倍,R290的单位理论COP值约为R134a的94.2%;R290的制冷剂充注量为R134a的30.3%;R290专用试验机组制热性能平均为R134a成熟机组的1.27倍,COP整体略高于R134a成熟机组,尤其在低温方面(-5℃,0℃),平均为R134a成熟机组的1.05倍。

R32空气源热泵热水器的实验研究

为了解R32和R410A制冷剂应用于空气源热泵热水器时的性能优劣,采用同轴套管换热器与空调室外机组相匹配,使用电子膨胀阀作为节流装置,在国标GB/T23137—2008规定下实验测试R32和R410A在同一套空气源一次加热式热泵热水器样机上的性能。实验结果表明,R32的充注量仅为R410A充注量的74%左右;在各种实验条件下,R32空气源热泵热水器的能效比不低于R410A系统;在3℃低温环境下,R32样机的性能系数提高31.1%,但排气温度达到101.9℃,不利于R32制冷剂在低温条件下的应用;因容积制热量较大,在相同设计能力下R32压缩机的排气量可以比R410A系统降低4.5%。

环保制冷剂喷气增焓热泵热水器性能研究

主要研究了R417A在喷气增焓空气源热泵系统中的替代应用,重点分析了低温工况下R417A替代R22的可行性。对标准工况、冬季工况、低温工况的性能参数测试和数据分析的结果表明:对于循环加热式热泵系统,将水箱水温加热到55℃时,R417A系统的最高排气温度分别比R22低4.5%、8.4%和12.5%;随着环境工况的降低,R417A系统的加热时间越接近R22系统的加热时间,因此,环境温度越低,R417A替代R22的可行性越明显。

R290空气源热泵热水器的试验研究与对比

为了研究R290和R22在空气源热泵热水器上的性能,试验样机采用一套同轴式套管换热器（与某空调室外机组相匹配连接）和1个电子膨胀阀（安装在2个换热器之间）,根据国标GB/T23137—2008测试R290和R22在该样机上一次性加热热水的各种性能。试验结果表明,R290的充注量仅为R22的42%~46%;在各种试验条件下,R290的能效比不低于R22的,压缩比低且排气温度更低;R290压缩机排量需要比R22系统提高15.4%。

R22转子压缩机在热泵热水器上的应用

基于R22转子压缩机在热泵热水器上的应用,提出了在设计匹配过程中需要关注的压缩机的几个重要参数,及这些参数的影响及造成不良的原因。希望通过本文能对热泵热水器的设计有所帮助,提高热泵热水器的性能可靠性。

R290一体落地式热泵热水器的开发研究

使用R290替代现有的R22/R134a,对保护环境、节约能源具有很好的应用前景,本文全新设计开发了一款应用R290制冷剂的一体落地式热泵热水器,从R290制冷剂特性、系统匹配、安全设计等几方面进行了分析,认为R290制冷剂是具有极大替代优势的,在小制热量热泵上是最具潜力的环保制冷剂,针对R290具有的易燃爆提出在设计、生产、使用等过程要注意的问题。

热泵热水器用R22压缩机的开发

本文分析了热泵热水器与空调系统对压缩机的不同要求,介绍R22工质热泵热水器用压缩机的开发情况。由于热泵热水器与空调在运行时间及使用条件的不同,运行范围有明显区别,同时压缩机的测试工况需重新摸索,文章介绍了部分可靠性试验的确定。样机测试后与空调用压缩机与的对比验证了样机开发的情况。