气液双热源耦合热泵空调性能模拟研究

建立了气液双热源耦合换热器的耦合换热模型,并对其在耦合热源热泵空调中应用时的制热工况进行了性能模拟研究。模拟结果显示,使用该气液双热源耦合式换热器的耦合热源热泵空调系统,气液双热源模式与单空气热源模式相比,制热量和COP均有明显提高,低温时性能提高更为显著。当室外温度为-15℃时,双热源热泵的制热量较单一空气源热泵提高比例进一步增大,制热量提高近40%,COP提高近30%。     

地下水辅助空气源复合热泵系统的制冷特性研究

提出了一种以地下水辅助空气源热泵的新型双热源复合热泵装置,并设计出实验样机。针对夏季工况研究了地下水侧流量的变化对复合热泵系统性能参数的影响。实验结果表明,在最大负荷制冷工况时,采用少量的地下水作为辅助热源,可使系统制冷量提高约20%,系统能效比EER提高近65%。     

气液双热源耦合换热器性能研究

设计了一种由管翅式换热器和套管式换热器耦合而成的气液双源耦合式换热器,该换热器可以实现一种介质同时与气态热源和液态热源进行同步耦合换热.对该换热器进行了详细的介绍,并对其耦合换热特性及该换热器在耦合热源热泵空调中应用时的制热工况进行了的性能测试.研究结果证明,使用该气液双热源耦合式换热器的耦合热源热泵空调系统,气液双热...     

双热源型复叠式高温热泵系统性能研究

设计了以热源型冷凝蒸发器为核心部件的双热源复叠式高温热泵系统,该复叠式高温热泵系统能够同时对中、低温两种热源进行复合利用。搭建了试验台,按照国家标准规定的高温热泵的额定供热工况对系统性能进行了实验研究。研究结果表明,低温热源工况不变时,随着中温热源进口温度、流量的升高,复叠式高温热泵系统性能均呈升高趋势,但与中温热源流量的升高相比,中温热源进口温度的升高对复叠式高温热泵系统性能的改善程度较大,为复叠式高温热泵技术的高效化提供了借鉴作用。     

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。     

直膨式太阳能热泵热水器运行特性的实验研究

本文针对自行设计、建造的“直膨式太阳能热泵热水器”实验样机进行了春季运行工况下的实验研究,并对其运行特性进行了详尽的分析．实验结果表明,在环境温度均值20．6℃、太阳辐射强度均值954．59 W／m2的室外气象条件下,将150升水从13．4℃加热到50．5℃只需要94分钟,热泵供热性能系数达到6．61．即使在环境温度为17．1℃的雨夜天气,热泵性能系数仍能够达到3．11．通过对典型工况下太阳能集热板的集热效率和过热度进行分析发现,如果用电子膨胀阀取代热力膨胀阀对供液量进行实时调节,可以进一步提高热泵的性能系数和系统运行的稳定性．     

空气-地源双热源复合热泵低温制热特性实验研究

为缓解单一空气源热泵低温供热性能差的突出问题,设计了空气-地源双热源复合热泵系统。实验研究结果表明,即使在室外-15℃的超低温环境温度工况下,利用少量的低温地下水,复合热泵的制热量较单一空气源热泵提高近50%;能效比提高40%以上。     

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。     

地下水源热泵系统换热器匹配性研究

建立了地下水源热泵系统实验装置,针对夏季工况和冬季工况分别研究了换热器面积的匹配对系统性能的影响。实验结果分析表明,适当增大冷凝器面积既可提高机组性能,又可避免在冬季工况时冷凝压力过高,保证机组稳定可靠的运行。     

横流热源塔传热传质系数实验研究

热源塔热泵系统由于其可实现高效制冷制热,无结霜问题,且不受地理条件限制,受到了越来越多的关注。热源塔作为热泵系统冬季取热的核心部件,对系统整体性能有着重要影响。本文构建了以乙二醇溶液为循环工质的横流热源塔实验系统,研究了空气流量、温度、含湿量及溶液流量、温度、浓度对传热传质系数的影响规律,并拟合出了关联式,结果显示传热传质系数主要受空气流量密度及淋液密度的影响,Le数在0.91~1.12之间变化。     

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%。     

稳态强磁场实验装置水冷系统制冷节能设计

为了缓解稳态强磁场实验装置20MW级水冷系统制冷能耗高的问题,提出了采用闭式冷却塔联合离心式冷水机组,在秋冬季节制冷使用的方案.本文详细介绍了闭式冷却塔参与制冷的运行模式、选型依据及控制逻辑.结合合肥气象数据,给出了该设备理论可使用天数,并以离心式冷水机组为参照,提出了该闭式冷却塔的节能效益模型.此外,结合系统特征,详细分析了闭式冷却塔盘管防冻策略.本文的相关结论可为夏热冬冷地区的类似水冷系统设计提供参考.     

高温热管声速极限的实验研究与理论分析

高温热管是公认的被动式高温传热器件,以及明显高于相同几何尺寸金属材料的当量导热率,使其成为研究热点,并具有广泛的应用前景。在高温热管的蒸汽流动中,当喉部流速达到声速后,会出现声速传热极限,主要表现为冷凝段温度持续降低,传热量停滞不增,以及蒸汽的阻塞状态。本文设计、制备了高温热管传热器件,以高频感应方式为热源,盘管式水冷套为冷源,搭建了可以定量测试高温热管声速极限的实验台,并应用理论模型进行了验证。实验测试了高温热管在高热流加热条件下的冷态启动过程,以及稳态传热状态下的温度、热流等基本物理量,并对此进行了理论分析。实验结果表明:长径比、加热热流、工作温度是影响高温热管声速极限的主要因素。     

CO2跨临界水-水热泵系统实验研究

对CO2跨临界水-水热泵系统进行研究,并搭建实验台进行测试:系统中添加回热器与否的两种情况下,通过改变蒸发温度、冷冻水的流量和温度、冷却水的流量和温度,测试系统的制热系数COPh和制冷系数COP。结果表明,蒸发温度升高,系统的COPh、COP也随之增加;而冷冻水流量增加,系统的COPh、COP增加不明显;增加回热器后随着冷冻水温度升高,系统COPh和COP上升趋势显著;冷却水流量增加对系统性能的影响很大;随着冷却水温度的升高,系统的换热量降低,导致系统的COPh和COP随之降低。通过以上实验证明在相同的工况下,添加回热器可提高系统的性能。     

卷烟厂生产车间冬季供冷模式比较与应用

为给卷烟厂生产车间选择适宜的冬季供冷模式,文中对三种供冷模式即冷水机组供冷、加大空调新风比以及冷却塔供冷的特点进行了对比分析,并以杭州卷烟厂为例,通过对其生产车间冬季供冷需求和上述三种供冷模式的能耗状况进行定量模拟计算,发现冷却塔供冷是一种最为节能的冬季供冷模式。同时对杭州卷烟厂实际实施的冷却塔供冷系统的运行数据进行了监测,结果表明该系统在监测期内(2011年12月24日到2012年3月6日),与冷水机组供冷相比,总计节约电量约为69万度,节能率为61.9%,季节冷源系统能效系数达10.6。该文研究对于卷烟厂生产车间冬季供冷模式的选择具有一定的指导和参考意义。     

水蒸气超高温热泵系统的实验研究

近年来以低温室效应(GWP)的制冷剂的蒸汽压缩式高温热泵一直是余热回收领域的研究热点。为获得更高的输出温度,本课题组搭建了一台采用自然工质水作为循环冷媒的超高温热泵样机并进行了实验测试。实验结果表明蒸发温度为80℃,冷凝温度从115℃升至145℃时,热泵的COP从4.88降至1.89。在85℃蒸发,117℃冷凝时,最高COP为6.1,制热量为285 kW,同时在85℃蒸发时,该热泵的最高冷凝温度可达到150℃,此时COP为1.96。在相同的温升下,热泵的COP和卡诺效率都随着输出温度的升高而增加,因此我们认为该热泵更适合高温输出的应用场合。     

微型冷热电联产系统热力学分析

根据一套10kw级微型分布式冷热电联产系统(采用燃气内燃机发电,地板辐射采暖,吸附制冷机提供空调制冷)在冬夏两季实验研究获得的数据,从热力学第一及第二定律角度,进行热力学分析,与传统的冷、热、电分产系统进行比较,并对不同评价标准得出的结果展开了进一步的探讨。分析揭示了冷热电联产系统高效节能的原因,得出的相关结论为实验系统的改进以及未来实际应用系统的设计,提供了理论依据.     

极端高温环境下空气源热泵冷热水机组制冷实验研究

针对现有空气源热泵冷热水机组高温环境运行效果差、效率低、排气温度过高导致停机等问题,设计一套基于准双级压缩循环理论,以R410A为制冷剂的中压补气型空气源热泵冷热水机组。在50℃极端环境温度下,采用中压补气技术,对系统的制冷性能进行实验研究。结果表明:(1)系统出水温度由10℃增至15℃时,制冷量增加77.28%,EER提高59.02%,系统的制冷量、功率和EER均随出水温度的升高而增加;(2)相较不补气模式,系统排气温度由111.9℃降至106.23℃,制冷量由14.14 kW增至16.05 kW,可有效降低排气温度,提升制冷量,能更好提高系统超高温制冷时的稳定性。     

双热源空调-热水器一体机冬季制热的实验研究

冬季室外温度低时,空气源热泵系统的蒸发器会结霜,使系统COP降低。所设计的空调-热水器一体机可以制冷、制热、一年四季提供生活用热水。冬季室外温度低时,用太阳能加热后的水作为热泵的低温热源,可以提高热泵的效率。分别用空气源蒸发器和水源蒸发器独立工作使系统给房间制热,实验结果发现水源蒸发器工作时系统的COP平均值为3.56,空气源蒸发器工作时的COP平均值为2.51。     

一种扩散吸收式制冷系统的性能实验

设计了一套带有气液分离精馏设备的吸收扩散制冷装置,试验研究了提升管结构、热源加热温度、氨水浓度、充气压力对制冷装置的影响。新型的精馏结构在提高发生氨气纯度的同时,也可减少冷凝器的负荷(冷凝器进口温度为55℃左右)。实验在环境温度T0为25-35℃,溶液浓度ξ为25%-35%,充注压力P0为13-18 MPa,加热功率Pg为220-320 W的范围内进行。结果表明:浓度的提高可获得较大的冷量,一般28-32%为宜;适当的增加系统压力可降低蒸发温度;系统的冷量随加热功率的增加而提高;确定了提升管结构参数的选取。