热源塔热泵系统夏季工况优化运行实验研究

由于热源塔在冬夏季工况下的换热能力存在较大差异,按冬季工况设计的热源塔热泵系统,在夏季工况下运行时存在换热能力过剩的问题,影响系统性能。为解决上述问题,本文构建了热源塔热泵系统,实验研究了其冬夏季工况的性能差异。在此基础上,对夏季工况下的优化运行进行了实验研究,结果表明,通过调节空气和溶液流量,将热源塔的逼近度和冷幅分别控制在3.5℃和4.3℃,可使得系统性能系数由3.6提升至3.9,并对其节能机理进行了分析。     

电动汽车冬季热负荷及制热调节特性研究

电动汽车制热调节特性主要受冬季负荷特性和热泵系统制热性能的影响,采用热平衡法对电动汽车不同环境温度不同车速下的冬季负荷特性进行研究,建立热泵系统仿真模型,通过仿真得到不同工况下热泵系统制热性能,在7、-7、-15℃三种典型实验工况下验证了该模型误差4%。针对实验车辆,联合负荷特性与热泵制热性能研究其调节特性,结果表明:在环境温度≥-12℃时,热泵系统可通过调节实现独立供热;在-20～-12℃之间,需PTC提供部分热量;在-20℃时,宜采用PTC单独供热。     

太阳能-空气源双压缩热泵系统制热特性的影响因素研究

为改善太阳能-空气源双压缩热泵系统制热性能,同时为探索系统节能运行的优化调控方法,建立系统热力学数学模型,分析了太阳辐射强度、集热器进口水温、两个子系统蒸发温度差、双参数(集热器进口水温/环境温度或集热器进口水温/用户供水温度)对系统制热性能的影响。结果表明:给定工况下太阳能-空气源双压缩热泵系统能耗较传统空气源热泵能耗降低18%;两子系统的蒸发温度差为30℃时系统总能耗达到最小值,系统最小总能耗所需蒸发温度差受环境温度与用户侧供水温度影响很小,合理调控两子系统蒸发温度差是实现系统最优化运行的有效方法。     

单级氨水平衡式吸收-再吸收式热泵性能分析

本文以低温太阳能热驱动热泵采暖为研究背景,提出了一种单级氨水平衡式吸收-再吸式热泵循环。构建了循环的热力学模型并进行了验证,分析了循环高、低压发生压力,环境温度,热源温度等参数对循环供热性能系数(COP)的影响。研究结果表明,在给定的工况下,循环有确定的高、低压工作范围。在给定的高压发生压力下,为了获得最佳COP,需要对系统低压发生压力进行优化选择,最优的低压发生压力和最佳COP随高压发生压力的增大而增大。结果表明,循环的最大COP为1.51,对应优化的高、低压力为1.50 MPa/0.48 MPa,最低工作环境温度为-5.8℃,最低驱动热源温度为82℃。     

太阳能耦合式空调及热水一体系统研究

为解决北方部分城市无集中供暖建筑空调问题,将太阳能与建筑空调及热水系统相结合,提出一种新型太阳能耦合空气源热泵空调及热水系统。通过热力学模型建立与求解,以兰州的气候数据为依据,分析了热泵性能系数(COP)与系统能耗的变工况特性,并基于特定工况,探讨了不同太阳能保证率下系统的节能减排效益。研究结果表明,在太阳平均辐照度为374 W/m²,冷凝温度为55℃,环境温度在-10～0℃的工况下,系统COP均高于3.5,拥有良好的性能。在全年空调期为220天,建筑面积为100 m²的房屋中,相较于普通的热泵系统,采用太阳能保证率为30%的耦合式空调系统一年可多节省2.1 t的标准煤,并减少5.56 t的二氧化碳排放量。     

基于最小稳定过热度的制冷系统变负荷优化控制

通过对采用变频压缩机和电子膨胀阀的变容量制冷系统稳定性的机理分析与实验研究辨识得到了与制冷量相匹配的蒸发器最小稳定过热度,并通过对压缩机频率阶跃变化下制冷系统的特性分析对最小稳定过热度进行了验证。采用基于最小稳定过热度的压缩机频率和电子膨胀阀开度协调控制方法,在制冷系统变负荷工况下进行了试验。结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变工况的控制要求,相比常规的定过热度控制,具有跟踪性能良好、动态控制精度高,并能有效的提高制冷系统的变负荷运行时的性能系数(COP)。     

R245fa中高温热泵循环性能实验研究

近年来,高温热泵机组广泛应用臭氧破坏势ODP为0、温室效应GWP较低的R245fa工质,为此,本文对机组的膨胀阀和水系统进行优化改进,并对R245fa过热度实现精确控制,而后在蒸发器侧平均水温为40～60℃的工况下进行实验。结果表明,在蒸发器侧平均水温60℃时,冷凝器侧出水温度最高可达105.8℃,此工况下的COP为2.701,此时排气温度和冷凝压力均较低,符合机组安全运行的要求。     

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。     

热力膨胀阀在空气源热泵热水器系统中稳定特性的实验研究

本文对热力膨胀阀在空气源热泵热水器的稳定特性进行了实验研究.通过不同热力膨胀阀开度下的实验数据,分析了热力膨胀阀在系统中的稳定特性.分析了热力膨胀阀在空气源热泵热水器全年运行工况中存在的局限性.提出保证系统稳定运行的方法与建议;指出制冷剂充注量是系统稳定运行的另一个重要因素,只有同时很好地把握住热力膨胀阀开度和制冷剂充注量,才可能使系统运行在最佳工况.     

土壤源跨临界CO_2循环空调和热泵系统实验研究

设计并搭建了太阳能辅助土壤源跨临界CO_2空调与热泵热水实验系统,通过水路阀门的控制,可以使系统工作在制冷工况、制热工况、热水工况、制热+热水工况、制冷+热水工况等模式下。进行了多组利用土壤源制热工况实验,取得了很好的实验结果和较高的性能系数;实验结果验证了理论分析结果。实验过程中监测到地埋管系统测温点的温度不断下降,分析了温度下降的原因并提出了下一步实验方案。