带回热器的高效跨临界CO_2水-水热泵的实验研究

为提高跨临界CO2水-水热泵系统的效率,在原有管壳式换热器的基础上,设计了新型套管式换热器,建立了新的水-水热泵系统.对带有回热器(IHX)和不带回热器的两种循环进行了实验研究.结果表明:在3种气体冷却器进水温度下,当获得中高温热水(45～70.℃)时,随着气体冷却器进水温度的升高,制热系数(COPh)降低;带回热器循环的制热系数略高于不带回热器的循环,高5%～10%.

吸气喷液对空气源热泵热水器性能的影响

通过对采用吸气喷液的热泵热水器循环过程进行理论分析,建立了压缩机吸气温度、排气温度、机组制热量、功耗及能效比等性能参数与吸气喷液量的关系,研究了不同喷液量对机组性能参数的影响.试验分析了不同运行工况下,吸气喷液引起的热泵热水器性能参数变化趋势,并与计算结果进行了对比分析.研究表明:采用吸气喷液对降低压缩机排气温度具有比较明显的效果,但同时也降低了机组制热量和能效比,提高了功耗;喷液量比例应该控制在5%以下;吸气喷液对于热泵热水器在低环境温度下运行具有较好的综合效果;在环境温度低于20℃运行时,采用吸气喷液可以降低压缩机排气温度10℃以上,机组制热量下降幅度小于5%,功耗上升幅度小于1.5%,能效比降低幅度低于7%.

CO_2热泵热水器充注量确定及系统实验研究

设计搭建蒸发器和气冷器均采用套管式换热器的跨临界CO2热泵热水器性能测试实验台,采用额定工况法理论计算系统充注量,实验研究充注量对系统性能的影响并确定系统最佳充注量.在最佳充注量下,实验研究节流阀开度和气冷器水流量的变化对系统性能的影响.结果表明,充注量的变化对排气压力、性能系数COP影响最大,对蒸发压力影响很小;节流阀开度过小会提高系统高压压力,增加系统能耗,而对产热水温度提升不大;只有气冷器水流量适中时,系统才能在较高的COP时提供温度满足使用要求的热水.

CO2水源热泵热水机气体冷却器的实验研究

为了研究气体冷却器对CO2水源热泵热水机效率的影响,设计两种结构参数不同的套管式气体冷却器Ⅰ型和Ⅱ型,并建立相应的CO2水源热泵热水机实验系统。理论分析气体冷却器Ⅰ型和Ⅱ型的传热特性,结果表明,Ⅱ型较Ⅰ型水侧和CO2侧热阻均有所降低,传热系数提高18%。采用热力学完善度和相对热力学完善度影响指数评价指标对不同气体冷却器的实验系统性能进行对比分析。结果表明:在实验比较工况下,气体冷却器Ⅱ型的传热系数普遍高于气体冷却器Ⅰ型,且其平均值约提高5%。当蒸发温度为0℃时,采用气体冷却器Ⅱ型的实验系统热力学完善度(ηh,Ⅱ)比采用气体冷却器Ⅰ型的实验系统热力学完善度(ηh,Ⅰ)提高约16%。

二氧化碳热泵热水器微通道气体冷却器的仿真分析

设计了一种用于二氧化碳热泵热水器的新型微通道水冷气体冷却器,用有限单元法建立了换热计算模型并编制程序。对微通道内CO_2和水侧的流动与换热进行了数值仿真;运用该模型分析了各种参数下气体冷却器的换热性能及CO_2侧的压降。可用于指导优化设计。

空气源热泵热水器系统的模拟计算

空气源热泵热水器已经成为一种新兴的热水器形式,从压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四大部件出发,建立了各自的数学模型,尤其对冷凝器和蒸发器,建立了精确度相对较高的稳态分布参数分段模型。并对系统稳态运行性能进行了模拟分析。主要探讨空气进口参数、冷却水进口参数和流量对系统的影响。结果表明,当冷却水进水温度为20℃,回水温度为50.5℃时,冷却水流量可达到1.8 kg/min,系统制热系数可达4.2。可见,空气源热泵热水器是一种比较有前景的节能技术。

CO_2热泵热水器多毛细管组合节流特性的研究

基于CO_2作制冷剂应用于热泵系统的优良特性,搭建空气源热泵热水系统试验台,进行了单根毛细管、双毛细管、3根毛细管并联组合分别作为节流元件的对比试验,结果表明采用3根毛细管并联组合节流时具有全天候平均COP最高,并得出各温度阶段适用毛细管组合规律,为提高CO_2热泵热水器制热能效提出理论依据。

CO_2热泵热水器和热泵压缩机的发展

以CO2作为制冷工质的热泵热水器以其节能和环保等特点越来越受到人们的重视,介绍了几种制冷工质的性质和CO2的跨临界循环。对CO2热泵热水器的国内外发展状况以及热泵系统中的关键部件压缩机的发展状况作了介绍,并提出了现今CO2热泵热水器所需要解决的问题。

CO_2热泵热水器的系统设计及试验研究

设计搭建了蒸发器和气冷器均采用套管式换热器的跨临界CO2热泵热水器性能测试试验台,在制冷剂充注量1.23kg时,通过调节膨胀阀的开度和控制气冷器的水流量来研究系统性能。结果表明:该机组能在较高COP(3.2)下制得65℃的热水,并可以在COP不低于2.0情况下制取80℃的热水;气冷器水流量对系统的COP、出水温度以及系统的排气压力影响最大;高效的换热器可以在压缩机排气温度一样的情况下提高出水温度,使系统在制取高温水时有更高的COP。

严寒地区CO_2热泵热水器运行性能模拟研究

为减少严寒地区生活热水制备过程中的能源消耗,以CO_2热泵热水器为研究对象,建立了采用跨临界循环方式的CO_2热泵热水器的稳态仿真模型,模拟分析了CO_2热泵热水器在严寒条件下的运行性能。分析结果表明,在室外温度高于-13.9℃的条件下,CO_2热泵热水器能够正常运行,系统运行时COP高于2.67。文章的研究结果可为CO_2热泵热水器在严寒地区的推广提供参考。

CO_2跨临界循环水源热泵的封闭式摆动转子膨胀机

二氧化碳作为具有环保潜质的自然工质,在最近10年越来越受到人们的关注。然而不足的是,二氧化碳的跨临界循环还存在效率低的问题。为了降低由于超临界节流造成的不可逆损失,采用膨胀机代替节流阀,并回收膨胀功,以提高系统的循环效率。开发了二氧化碳跨临界循环水源热泵摆动膨胀机,并进行结构对比和强度分析。对二氧化碳跨临界循环水源热泵系统进行试验测试,分析表明摆动转子膨胀机结构适合在高压下工作,在试验测试条件下,膨胀机的效率可以达到44%。

跨临界二氧化碳热泵热水系统气冷器的仿真分析

建立了跨临界二氧化碳热泵热水系统中的气体冷却器模型,对管内二氧化碳和水侧的流动和传热进行了数值仿真;并运用该模型分析了系统运行时各有关参数对换热器性能的影响,并结合最优排气压力,研究使系统高效运行的方法,为气冷器的优化设计提供了基础。

CO_2循环的特点及其在热泵热水器中的应用

CO2 作为热泵热水器工质在跨临界状态下循环 ,在气体冷却器中产生温度滑移 ,因此适合水的加热。在分析了CO2 跨临界循环特点的基础上指出 ,CO2 可与传统的制冷剂及其替代物相竞争 。

中高温热泵热水器新工质TJR01循环性能分析

为了研究新工质TJR01的性能,对TJR01和R22两种工质的基本物性进行了分析,并把充灌TJR01的热泵热水器机组放在房间热平衡室内进行实验.通过改变室外环境温度、进水温度和出水温度来研究TJR01在空气源热泵热水器上的循环性能和排气压力.结果表明,TJR01可灌注式替代R22;当环境温度为(21.8±0.3)℃、进水温度为(14.2±0.4)℃,排气压力在R22压缩机的正常工作压力范围内时,灌注TJR01的热泵热水器可产生60℃的热水,且其循环性能大于3.2.

二氧化碳热泵热水器技术与性能的对比分析

绿色环保天然工质二氧化碳以其优良的热物性成为热泵系统中合成工质最有潜力的替代物之一。介绍了二氧化碳热泵的原理、二氧化碳热泵在热水器上的应用以及二氧化碳热泵技术在国内外的发展现状,并且将不同品牌的二氧化碳热泵热水器进行了比较分析,最后通过计算将二氧化碳热泵热水器与其他热源的热水器的经济性能进行了比较分析。结果表明,二氧化碳热泵热水器无论在经济性方面还是在性能系统方面都要比其他热水器更有优势,因此发展空间很大。

二氧化碳热泵热水器技术进展与市场趋势

介绍了二氧化碳热泵热水器性能、控制、尺寸和重等改进措施,对主要部件的技术特征进行了分析,总结了日本二氧化碳热水器的发展趋势,同时介绍了全球二氧化碳热泵热水器技术的市场潜力。从技术和市场两个方面的分析总结,以便全面了解二氧化碳热泵热水器产业现状和发展方向。

空气源热泵冷热水机组压缩机运行故障分析

分析了压缩机运行中出现故障的原因 ,给出了改进热泵机组及压缩机的措施 ,为合理选择热泵机组的压缩机及合理配置系统提供了依据。

一种内管带螺纹的CO_(2)气冷器换热性能

选用了一种应用于CO_(2)热泵热水器的内管带螺纹的套管式气冷器进行换热性能实验研究,并得到该气冷器的Gnielinski修正关联式。研究结果表明:在环境温度-12℃、CO_(2)气冷器入口压力8.8 MPa条件下,增加CO_(2)质量流率能够有效提升气冷器的换热量和总传热系数;提高进水温度不能同程度上提高出水温度,且不利于气冷器内的换热;增大水流量可以提高气冷器总传热系数,但出水温度降低;该套管式气冷器的热重比高于内管为螺旋式的三通道CO_(2)气冷器,其经济性更优;气冷器总传热系数实测值高于Gnielinski换热关联式计算值。通过对Gnielinski关联式进行修正,修正后的计算值与实测值误差在±20%以内,表明修正后的换热关联式可以为此种套管式气冷器的设计计算提供参考。

二氧化碳热泵热水器系统及压缩机的研发现状

二氧化碳热泵热水器由于其环保、节能的特点日益引起人们的关注,特别是其关键部件—压缩机的研发也逐渐成为业界的研究热点问题。本文概述了二氧化碳热泵热水器系统的发展现状,并特别针对几种结构型式的压缩机的研发现状进行了综述。

能源总线系统的分析与碳分析

建立了天然水源能源总线系统、冷却塔能源总线系统以及单体建筑供冷系统的分析与碳分析通用模型,并以上海某商业中心为例,基于TRNSYS软件,对系统进行了动态逐时分析与碳分析。结果表明,按单位冷量的损失排序,由高到低依次为单体建筑供冷、冷却塔能源总线系统、天然水源能源总线系统,其值依次为0.304,0.266,0.185;按单位冷量的碳排放量排序,单体建筑供冷系统碳排放量最大,其次为冷却塔能源总线系统,最小的是天然水源能源总线系统形式,其值依次为0.254,0.215,0.189kg/(kW.h)。同单体建筑供冷相比,能源总线系统在效率与碳排放量方面均具有明显的优势。