准二级压缩多联机严寒地区供暖性能研究

为了推动多联机在严寒地区的应用,在哈尔滨搭建了一个准二级压缩多联机实验台,采用根据室外温度分段控制压缩机吸气状态的控制策略,进行了91天的测试。结果表明:采用提出的控制策略,实验机组在整个测试期间均可以稳定运行,最高排气温度为90.6℃,季节性能系数为2.40,且室内温度能够满足供暖需要;导致机组在严寒地区制热量不足的主要因素是误除霜,而不是室外低温,误除霜引起的最大逐时制热量不足率为24.31%,而室外低温环境只有7.74%;在室外温度为-22.5~7.5℃时实验机组的供暖效果较好,室外温度低于-22.5℃时存在制热量不足;因严寒地区的机组选型较大且受压缩机最低频率限制,故在室外温度高于7.5℃时,机组存在频繁启停现象。

基于制冷剂大流量除霜的空气源热泵系统性能研究

为了解决空气源热泵逆向循环除霜方法除霜时间长的问题,本文提出制冷剂大流量除霜技术,该技术通过增加旁通流路改进制冷剂循环系统的节流部件,增大制冷剂循环流量,实验研究了空气源热泵大流量除霜性能及可靠性。结果表明:与传统除霜系统相比,制冷剂大流量系统的除霜时间最长可以缩短约1/3,即使在极端环境也能够保证良好的除霜效果;制冷剂大流量系统降低了除霜运行对制热性能的影响,制热量和性能系数分别提高了14.60%~32.44%和2%~11.76%。

微管束除雾器在火电厂应用试验研究

为了检验微管束除雾器在电厂运行条件下的综合性能,在燃煤发电机组二级脱硫塔的四级管束除雾器旁并联安装了微管束除雾器试验装置,通过对比试验验证微管束除雾器的性能。试验期间微管束除雾器进出口的气流阻力为四级管束除雾器的1/4;尝试采用连续取样管内冷凝水的电导率作为除雾器出口的雾滴浓度的间接指标,微管束除雾器出口约为四级管束除雾器的一半,电荷法颗粒浓度仪测得微管束除雾器出口颗粒物浓度为四级管束除雾器出口的1/10,表明微管束除雾器颗粒物分离性能成倍提升;运行5个月后,微管束除雾器仅在出口附近管壁有少量脏污,导流叶片及周边没有被污染。结果表明,微管束除雾器节能减排优势突出,适合在电厂长期使用。

不同工况下双热源热泵供热性能研究及除霜实验

以空气、水为热源,实验研究双热源热泵水冷蒸发器不同水温、水量占比对系统制热性能的影响。通过温控器将水温分为20、30℃两档,通过阀门控制水冷蒸发器水量占比在0%、67%、100%三档,共设置4组不同工况对制热性能进行对比研究,分析不同工况下水冷蒸发器进出口温度、制热量变化,研究双热源热泵和单空气源热泵在除霜期的制热量变化规律。研究表明:水源的补热作用可提升系统制热性能,相较于单空气源系统,其他3种工况下双热源系统运行期间平均能效比分别为2.26、2.61、2.54,相较于单空气源系统提升31.4%、51.7%、47.7%,其中工况2、工况3的系统能效比最高值可达3.04、3.44。温度高、水量占比大的水冷蒸发器对系统的补热作用明显,相同水量下,水温高的系统能效比提升效果好。同时水源的补热作用可改善系统的结霜问题,单空气源系统相较于双热源系统除霜时间长、效果差,在强制除霜的作用下会消耗掉部分系统制热量,导致其能效比低于双热源系统。

汽车蒸发器抗结霜性能评价方法的探讨与应用

随着汽车工业的不断发展,人们对汽车的舒适性要求越来越高,对汽车空调系统的性能提出了更高的要求。汽车蒸发器是汽车空调系统的关键部件之一,其主要功能是使压缩机内的制冷剂汽化,吸收空气中的热量,达到降低车内温度的目的。在夏天汽车蒸发器容易结霜,导致系统性能退化,甚至失效。因此评估并提高汽车蒸发器的抗霜性是十分必要的。

相变蓄热材料用于热泵空调强化除霜理论研究

家用热泵型空调器在除霜模式下缺少低位热源,且无法实现室内的持续供暖,文章针对以上的问题,在原有热泵系统基础上增设相变蓄热换热器,提出了一种多功能相变蓄热空调系统,并基于能量守恒原理,利用制冷剂压焓图、湿空气焓湿图对该系统的过冷蓄热模式、供暖除霜模式进行了初步理论分析。进一步选取了多种相变蓄热材料,并通过在10~25℃范围内改变系统的蒸发温度来表征不同蓄热材料应用时的相变温度,进而通过理论计算研究不同蓄热材料相变温度下除霜时间、系统能效比的变化,为相变蓄热材料的选取提供理论依据。分析表明,随着材料的相变温度升高,压缩机功率下降幅度明显,除霜功率线性增加,COP值从5.7上升至8.9,除霜时间较传统模式缩短约80%。

基于集成方法的汽车除霜除雾风道改进

针对目前汽车除霜除雾性能普遍不高的问题,采用RNG k-ε模拟的计算方法,对某车型前挡风玻璃除霜除雾性能改进进行了研究。首先,利用试验验证仿真方法的准确性;然后通过分析初始模型的除霜除雾性能,提出了在除霜除雾风道中添加4个导流板,把导流板的6个结构尺寸作为优化变量,将前挡风玻璃A,A′和B区的努赛尔数作为优化目标,同时为了提高优化效率,基于一种计算流体力学与优化算法相集成的方法,对除霜除雾风道结构进行优化改进进而得到最优参数;最后,将改进后的风道系统应用到除霜除雾性能分析。研究结果表明:在不增加空调送风量的前提下改进后的风道送风分布更加均匀,A区和A’区的努赛尔数分别提高了13.2%和7.7%,除霜除雾性能得到明显改善。

几种空气源热泵除霜方式的性能比较

针对空气源热泵除霜问题,分别对逆循环除霜系统、热气旁通除霜系统和相变蓄能除霜系统进行对比实验,并对三种除霜方式的除霜时间、除霜时压缩机排气压力、室内温度波动等特性进行比较分析。实验结果表明,相变蓄能系统除霜时的压缩机排气温度比另外两种系统高,使得冷凝温度升高,更有利于缩短除霜时间,且室内温度相对稳定,系统能耗也随之减少。

广义空气源热泵制热/除霜周期的性能模型

常规空气源热泵和无霜空气源热泵可以统称为广义空气源热泵。本文分析了广义空气源热泵在制热/除霜(再生)过程的物理特征和能耗特点,并应用热力学原理建立了描述一个制热/除霜(再生)周期的热泵性能评价模型,推导出描述制热/除霜(再生)周期内的系统能效比COPs的通用表达式,据此分析不同类型空气源热泵存在性能差异的根本原因和性能优化方向。该模型为无霜空气源热泵技术路线的选择提供了一定的理论支持,同时可为各类空气源热泵的季节性能评价和适用性评判提供新的视角和基础工具。

台山电厂水平布置除雾器性能优化的试验研究

为提高除雾器对液滴的脱除效果,减轻脱硫系统气-气换热器的堵塞,在冷态试验台上采用水平衡法研究了除雾器的性能.结果表明：随着板间距的减小,单级除雾器的最佳流速增大;折形板和弧形带倒钩板均在板间距为26 mm时获得最高除雾效率;弧形带倒钩板除雾器的除雾效率略高于折形板除雾器.两级除雾器性能试验表明：第2级除雾器效率较高,而第2级除雾器在低速下基本没有除雾效果.钩26-折20组合在3~10 m/s烟气流速内的平均除雾效率约为84.2%,在4~8 m/s的高效除雾流速内的除雾效率高达91%,其整体除雾效果最佳.

新型空气-水双热源复合热泵系统除霜特性及能耗

基于新型空气-水双热源复合热泵系统(AWDSHPS-N),实验研究了AWDSHPS-N采用冷凝器出口制冷剂再冷却除霜(D-I)、低温热水除霜(D-II)、低温热水+冷凝器出口制冷剂再冷却除霜(D-Ⅲ)3种除霜模式进行除霜时对系统整体性能系数(COP)的影响,除霜期间系统运行特性及除霜所消耗的能量,并与逆循环除霜模式进行了对比分析。测试工况下的实验结果表明,除霜模式D-I和D-Ⅲ仅使系统整体COP较结霜运行期间的COP分别降低了0.42%和3.93%;D-II除霜期间系统的制热功率和COP分别较结霜运行期间提高了27.4%和17.8%。D-I、D-II和D-Ⅲ完成一次除霜能耗仅分别为逆循环除霜能耗的3.11%、34.78%和28.26%;采用此3种除霜模式时系统整体COP较采用逆循环除霜时分别提高了26.06%、29.79%和17.02%。

不同除霜周期对空气源热泵运行性能影响的实测研究

为探究不同除霜周期对空气源热泵运行性能的影响,并寻求不同结霜工况下的最佳除霜周期,针对北京地区4种不同结霜工况,分别采用5种不同除霜周期对机组进行实测研究。实测研究在环境温度-2.1～5.6℃(平均1.8℃)、相对湿度48%～88%(平均68%)、回水温度设定值40℃的运行工况下进行,结果表明:在同一结霜工况下,机组存在最佳除霜周期,在不同结霜工况下,机组的最佳除霜周期会发生变化;采用最佳除霜周期控霜时,名义结除霜损失系数为24%～36%,名义有效供热系数可达0.69～0.78,平均性能系数保持在2.06～2.30,机组运行性能显著优于其他除霜控制周期。

低温冷风机结霜特性的研究及其融霜方法的改进

以华中地区某禽类加工厂冻结间的冷风机为研究对象,建立数学模型,对结霜工况下冷风机运行特性进行了理论分析。模型和实验测得的霜层厚度的平均偏差8.99%,吻合较好。阐述了随着霜层的生长,空气冷却器的传热面积、传热系数以及空气侧压降的变化规律。进一步分析了冻结间内空气相对湿度、冷风机进口空气干球温度以及迎面风速等对霜层生长的影响。并遵循尽量减少初投资、节能、实用为选择改进的原则,结合企业生产工序及冻结间运行的实际情况,对原融霜方式提出改进方案。

多台室外机并联轮换除霜空气源热泵的实验研究

为解决大中型空气源热泵逆循环除霜带来的问题,提出了一种多台室外机并联轮换除霜的新型空气源热泵循环型式.系统通过阀门的切换实现一台室外机过冷除霜,其余正常蒸发吸热.在不停止供热的情况下,实现除霜并回收融霜冷量.搭建实验台,在焓差实验室研究系统无霜、结霜和轮换除霜工况下压缩机吸、排气压力及制热性能的变化规律.

加装双钩片对除雾器流场及除雾性能的影响

为了研究加装双钩片对板式除雾器的性能以及不同粒径液滴去除率的影响,本文采用低Re SST k-ω湍流模型对湿法烟气脱硫系统中带双钩的板式除雾器内流场进行数值模拟,分析了钩片的结构参数、气流速度和液滴粒径对除雾效率和压降的影响。结果表明:与无钩片除雾器相比,加装双钩片对较小粒径液滴的去除率有显著提升,粒径为10μm液滴的去除率从原来7.99%提高到23.14%,粒径为20μm的液滴去除率从原来的31.63%提高到60.49%,而对粒径大于30μm的液滴去除率可达到90%以上;钩片的长度对除雾效率的影响为主要因素,而钩片的宽度对其影响很小;加装双钩的板式除雾器在压降允许范围内,改善了普通板式除雾器对小液滴去除率低的缺点,为高效除雾器的实验研究和设计提供了理论依据。

不同相变蓄能器对多联机空气源热泵蓄能除霜性能影响

以多联机空气源热泵相变蓄能除霜系统为研究对象,采用实验研究的方法分别对采用翅片管型和螺旋盘管型相变蓄能器的多联机空气源热泵系统的除霜性能进行实验研究。研究结果表明,室内机全负荷状态下,相变蓄能器在供热过程中蓄热,螺旋盘管型蓄能器与翅片型蓄能器完成蓄热分别需要6.00和33.00 min。从整个供热周期来看,翅片型蓄能器对供热过程的影响更小,蓄热过程会引起室内平均进出风温差降低4℃、平均供热量降低6 k W,系统结霜时间缩短8 min。

蓄热蒸发型空气源热泵蓄热器特性实验研究

以所研制的相变温度为30℃的圆柱形螺旋盘管相变蓄热装置为研究对象,实验分析其在不同室外温度下的蓄、放热特性和除霜特性。研究结果表明:该相变蓄热装置具有良好的蓄放热能力,可满足蓄热蒸发型空气源热泵在低温工况下的供热需求,可有效解决空气源热泵系统的热量供需矛盾,同时缩短除霜时间达50%,提高热泵系统的供热效果。但蓄热器的蓄热速度慢,在有限时间内的蓄热量少,为实现热泵系统在极低温环境下的高效工作,须采取措施强化该蓄热器的换热。

基于程序集成及响应面模型的车辆除霜性能优化

建立了某款轿车除霜仿真三维模型。选择风道出口格栅角度为试验因子,风窗玻璃表面风速为目标函数,使用程序集成的方法,将Isight作为上层软件,集成自动网格变形软件Sculptor和CFD计算软件Star-ccm+,自动提交运算得到样本数据。采用拉丁超立方设计方法和最小二乘法,创建了汽车风窗玻璃表面暖风风速的二阶响应面模型,利用混合整型优化法进行参数优化。优化后,汽车前风窗玻璃表面的除霜暖风流速分布有了明显的改善,除霜瞬态仿真结果表明,除霜速度加快,满足了国标关于汽车风窗玻璃除霜性能的要求。

融霜工况下压缩机运行频率对空气源热泵机组制热性能的影响

为研究融霜工况下压缩机运行频率对热泵机组制热性能的影响,通过试验对融霜工况下空气源热泵机组在不同频率下的特性进行了研究。结果表明,热泵机组以80 Hz以下频率制热运行时,机组在一个制热-融霜周期内的产热、融霜耗热、结霜质量基本不变。热泵机组周期平均制热量随压缩机运行频率并非单调上升,而在80 Hz时出现了最大值,运行频率超过80 Hz后,周期平均制热量反而有所降低。当压缩机运行频率超过73 Hz后,机组周期平均功率增加量已超过了平均制热量的增加量,即提高频率后的整机效率,不如固定频率73 Hz加辅助电热的整机效率。

小型冷库液体冷媒融霜系统的研究

研究了液体冷媒融霜系统应用于小型冷库制冷系统的性能;介绍了液体冷媒融霜原理和控制操作过程、液体冷媒融霜实验的装置和方法;对实验结果进行了分析;重点通过库温变化、蒸发器进出口温度压力变化、过冷度对系统的影响、系统COP几个方面,研究了液体冷媒融霜应用于小型冷库制冷系统的性能。