空气能热泵智能除霜技术研究

基于空气能热泵结霜过程和除霜技术的研究,以提高热泵工况的环境适应性、可靠性和节能为目标,研发了以"温差"为控制参数的智能除霜控制技术。该技术具有在线辩识和修正控制参数的功能,可根据热泵运行时蒸发温度与室外温度的差值变化,判定除霜进入点;依据除霜过程的耗时和回气温度评估除霜质量,自修正除霜控制参数以获取最佳的制热效果。实验和应用研究表明:空气能热泵在较宽的室外温度变化范围运行可靠、稳定,能适时把握除霜的进入点、除霜干净。     

高温热泵跨临界循环最优压力的理论分析

优化控制跨临界循环高压,是保证系统高效、稳定运行的关键。文中以HFC125为模拟工质,通过一个基本跨临界循环,得到了不同工况下各个循环参数与高温热泵跨临界循环高压之间的关系。根据结果发现,在一定工况下,高温热泵系统存在一个最优循环压力,最优循环压力主要受蒸发温度、冷凝器出口温度、过冷度和压缩机性能的影响。应调节此临界循环尽可能在最优压力附近工作。     

耦合热泵换热器的原理及变工况性能研究

工业能耗占我国总能耗超过70%,而其能源利用效率不足50%,因此工业余热高效回收利用是节能减排的重要途径之一。热泵技术是提升能量品位的有效方法,但吸收式热泵需要配置三个不同温度品位的热源或热汇,而电动热泵受热力学循环、工质物性、压缩机耐温耐压限制以及避免润滑失效一般只能工作于有限温度范围(<100℃)之内,因此该研究将吸收式循环与压缩式循环进行深度耦合,用于直接回收工业余热制取高温热水,同时确保压缩机的安全稳定运行.该文首先分析耦合热泵换热器的运行原理,其次建立了耦合热泵换热器的数学模型,最后对模型进行求解分析了关键参数对耦合热泵换热器性能影响变化规律。在设计工况下,当制取133℃热水时,耦合热泵换热器COP达到3.6,压缩机排气压力为1.2 MPa,排气温度为79℃,远低于压缩机耐温耐压上限和润滑油失效温度,因此耦合热泵换热器在利用余热制取高温热水或蒸汽领域具有一定的应用潜力。     

中型直膨式太阳能PVT热泵系统性能实验研究

对一种中型直膨式太阳能PVT(光伏/光热)热泵热电联产系统进行了实验研究。通过对PV(光伏)组件与直膨式集热/蒸发器的合理耦合构建PVT热泵系统,直膨式背板可吸收太阳能电池废热,降低太阳能电池温度,有效提高光伏组件发电效率,同时提高了热泵循环蒸发温度和蒸发压力,改善了热泵系统的运行性能。背板采用新型直膨式集热/蒸发器流道结构,结合PVT组件阵列管路设计,有效提升了冷媒分布均一性和PVT组件工作温度的均匀性。实验结果表明系统在热水模式下的平均COP(Coefficient of Performance)可达6.45,供暖模式的平均COP达4.24。系统所发电量可用于自身压缩机、水泵运行或并入电网,且提供55?C以上的热水,从而实现太阳能PVT热泵系统高效热电联产。     

天然气驱动VM循环热泵的热力学分析

天然气驱动VM循环热泵采用天然气作为高品位驱动能源,无工质替代问题,对缓解夏季电力供应紧张和环境污染等问题具有重要的意义。本文建立了热力学模型,分析结果表明:对于理想循环,热泵性能系数随着高温热源和低温热源温度的升高而增大,随着中间温度热源温度的升高而减小,并且热源温度变化对性能系数的影响从大到小依次为低温热源、中间温度热源和高温热源;对于理论循环,在运行区间,随着转速的增加,制冷量增大,而性能系数降低,但制冷量和性能系数都随着平均压力的增加而增大。     

供水温度对CO2空气源热泵系统性能的影响

为探究热泵供水温度对CO2空气源热泵系统性能的影响,保持室外环境温度15.5℃不变,调节热泵供水温度,测试冷却水流量、气冷器出水温度、压缩机排气温度、气冷器CO2进出口温差、压缩机排气压力、压缩机耗功量、系统制热量、气冷器热交换完善度、系统COP的变化情况。结果表明:供水温度由45℃升至85℃,气冷器出水温度、压缩机排气温度、气冷器CO2进出口温差、压缩机排气压力随之增加,冷却水流量随之减小。系统制热量增加了7.3%、气冷器热交换完善度下降了20.0%、系统COP下降了35%、压缩机功耗增加了65.1%。     

立式升温型溴化锂吸收式热泵的设计与变工况研究

本文对立式升温型溴化锂吸收式热泵循环和各部件建立了数学模型,并设计了85℃热水驱动产110℃热水的立式降膜升温型溴化锂吸收式热泵,吸收器输出功率为50 kW。然后对其在热源热水温度和流量变化、冷却水入口温度和流量改变等非设计工况下的工作特性进行了计算与分析研究,得到变工况对于机组性能系数,效率和机组负荷的影响关系图。发现在我们的研究范围内,热源水参数的变化对机组性能的影响要大于冷却水。并且在热源水参数变化过程中,机组性能存在性能急剧变化的拐点,实际运行中应当避免。     

谐振电机耦合型双效斯特林燃气热泵系统研究

针对当前国家大力推行清洁能源技术和煤改气政策的供暖现状,本文探索了一种双效斯特林燃气热泵系统。全文基于热声学观点对系统进行了理论研究,并采用SAGE程序对其进行数值模拟和优化设计。计算表明,当加热、供热和冷端温度分别为923 K、333 K和273 K时,系统可获得的泵热量为7000 W,COPh为1.79,系统(火用)效率可达到45.67%;但谐振活塞位移对温度、压力以及谐振电机机械阻尼等参数变化具有敏感性,该特点将会严重制约系统的高效运行。为了降低系统的敏感性,本文采用谐振电机耦合斯特林发动机和斯特林热泵,通过对谐振电机电功输入和输出的调控来保持电机活塞工作状态的稳定。结果表明,谐振电机对于实现斯特林发动机和斯特林热泵的高效耦合以及降低系统敏感性具有可行性。     

小型复叠式空气源热泵采暖系统性能影响因素的实验研究

本文探讨了循环水流量﹑热水温度及环境温度等参数对小型复叠式空气源热泵采暖系统性能的影响。实验结果表明:在一定温度范围内,随着制取热水温度的升高,热泵的制热量逐渐降低,热泵的输入功率逐渐增大,系统COP呈下降趋势;当制取的热水温度相同、环境温度较高时,热泵的制热量、热泵平均COP值较高;在一定流量范围内,循环流量越大,热泵的制热能力越高,当制取热水的温度相同时,大循环流量下高温环路的压缩机排气温度越低,运行越稳定。     

有机朗肯-蒸汽压缩复合式热泵系统性能研究

建立了采用一种工质的有机朗肯-蒸汽压缩复合式热泵系统,给出了系统性能计算模型。基于此计算模型,比较筛选出复合系统最适宜的工质;研究了复合系统随发生器温度、蒸发温度、冷凝温度的变化特性。有关结论可为设计有机朗肯-蒸汽压缩式热泵系统提供理论指导。     

Two-Phase Closed-Loop Thermosyphon for Electronic Cooling

This study experimentally investigated the thermal performance of a two-phase closed-loop thermosyphon with a thermal resistance model for electronic cooling. The evaporator, rising tube, condenser, and falling tube, which are the four main devices, formed a closed-loop system with water as the working fluid. The experimental parameters were the evaporator surface type, fill ratio of working fluid, and input heating power. The results indicated that the evaporator and condenser thermal resistance decrease with increasing input heating power. The condenser thermal resistance clearly increased with increasing fill ratio. A groove-type evaporator surface with 0.2 mm height and 1 mm width had the best performance, decreasing the evaporator thermal resistance about 15.5% compared to a smooth surface. Correlations for evaporator and condenser thermal resistance were also developed, and their precisions, when compared with the experimental data, were about 9.6 and 11.6%, respectively. Because of the intermittent boiling mechanism at 47% fill ratio with input heating power from 60 to 80 W, the temperature showed obvious oscillations with the smooth evaporator surface.     

端部周期加热下管内气温奇异分布的实验研究

设计搭建了端部周期加热时管内气体热声对流的实验平台,对端部周期加热引起的气体热声对流作用下管内气体的温度分布进行了实验研究。该实验以氩气为工质,利用三极管控制加热电路实现周期性加热;测量了不同加热频率下管内的气体温度,并与常热流加热时的温度分布进行对比,结果表明端部周期加热时管内气体的温度分布与同功率下常热流加热时存在明显的差异,并且在某些测点出现了温度的奇异分布。本实验验证了超温现象的存在,为管内气体热声对流现象的进一步研究奠定了基础。     

加固机载TFT-LCD的温控技术研究

论述加固机载TFT-LCD设计中温度控制技术所涉及的问题，实现了机载TFT-LCD显示器在-43℃至71℃的范围内正常工作。在研究TFT-LCD特点的基础上,提出了利用ITO膜加热液晶模块以及采用加热丝加热背光源CCFL灯管的加热方式，设计了加热电路的方法，从而确保了机载TFT-LCD在低温环境下的启动和正常工作。基于热设计的基本方法，分析并提出了加固机载TFT-LCD高温工作时的散热解决方案。作为一个自动温控系统，扩展了机载TFT-LCD的工作温度范围。在实际设计中获得了满意的效果。     

回热对跨临界CO2热泵系统性能影响的实验研究

本文实验研究了回热器的回热率对跨临界CO2热泵系统性能的影响。结果表明:在一定压缩机频率下,随着排气压力的升高,系统制热量和COPh都存在最大值,并分别存在对应最大制热量和最大COPh的最优排气压力;在25Hz压缩机频率下,系统在低排气压力下运行时,引入回热器才能提高系统COPh,且引入回热器可在较低排气压力下,获得更高的系统COPh;在一定压缩机频率下,系统分别存在最大制热量、最高出水温度和最大COPh对应的最优回热率.在本实验条件下,如果以系统获得最大COPh为设计目标,系统回热率取15%左右为宜;如果以系统获得最高出水温度为设计目标,系统回热率取5%左右为宜。     

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。     

基于终点破坏模型的空调系统环境影响评价研究

运用生命周期评价方法,采用终点破坏模型,通过清单分析数据,分别对地源热泵系统和风冷螺杆热泵系统进行环境影响定量分析,得到两种方案的综合环境负荷值。评价结果表明:地源热泵系统全生命周期的环境负荷值较大,单纯考虑其运行阶段能耗低的特点,而忽略安装阶段对环境的消极影响是不客观的。     

连续回热型吸附式空调实际运行与吸附床性能分析

近年来,我们研制了一台连续回热型吸附式空调／热泵,该空调／热泵在１００℃热源驱动下,单位质量制冷功率 ＳＣＰ可达到 １５０ Ｗ／ｋｇ,与此同时 ＣＯＰ达到 ０．４。在系统的实际运行中,吸附床起到了重要的作用。本文介绍了该机组在实际运行中为稳定工况所采取的一系列措施,以及机组运行的实际Ｃｌａｐｅｙｒｏｎ图,着重讨论了系统运行参数对吸附床性能的影响。     

回热器对跨临界CO_2压缩喷射系统的影响

为了研究回热器对跨临界CO2压缩喷射系统的影响,本文在自行搭建的跨临界CO2压缩喷射系统实验平台上,通过改变冷却水进口温度分别对带回热器的跨临界CO2压缩喷射系统(TCES-IHX)和不带回热器的跨临界CO2压缩喷射系统(TCES)进行了性能测试.分析和比较了这两种系统模式下制热系数(COPh)、制热量、喷射系数、升压...     

HL-2M装置低混杂波电流驱动系统高精度数字温度测量仪的研制

为HL-2M低混杂波电流驱动系统研制了16路J型数字校准热电偶测温仪,可实现16通道温度测量,测温范围为0~250°C,测量范围内误差绝对值小于1°C,具有本地高清液晶显示温度值和电脑远程温度采集功能。该测温仪已成功用于HL-2M低混杂波加热系统的调试实验,对不同输出功率条件下高功率速调管输出腔温度进行了测量,保证了速调管运行的安全性。