纯电动客车热泵型空调系统中压补气供热循环特性模拟研究

基于纯电动客车低温运行特性,以R407C为循环工质,对建立的中压补气增效型纯电动客车热泵空调系统进行模拟研究。运用C语言,对系统的压缩机排气温度、制热量、COP进行模拟计算,并把模拟结果与实验结果进行比较。结果表明:在-20℃的低温工况下,相对于不补气系统,中压补气系统的压缩机排气温度降低17. 7℃,制热量增加64%,系统COP提高51%。     

带经济器的热泵型客车空调系统实验研究

开发并搭建了一套用于纯电动客车的带经济器补气型热泵空调系统实验台,进行了车外各低温环境温度不补气与补气模式下的供热性能实验研究。实验研究结果表明:在车外环境为-20℃超低温环境温度下,经济器补气型热泵空调系统较不补气热泵系统制热量增加54.98%,排气温度降低15℃左右,COP提高41.2%,可较好地解决普通热泵空调低温制热性能差的突出问题。     

低压补气技术应用于客车空调最大运行制冷工况的实验研究

针对客车空调器在最大运行工况下排气温度过高、系统性能下降、压缩机因过热保护频繁停机等突出问题,提出采用带经济器的低压补气技术,并对系统循环过程进行理论分析与实验研究。结果表明:采用带经济器的低压补气技术可显著降低压缩机排气温度,使系统安全可靠运行,且在较高压缩机转速情况下,其优势更加明显。同时,通过补气比例的合理控制,系统制冷量和COP均有一定幅度地提高。如在室外温度50℃、压缩机转速3000r/min时,压缩机排气温度降低了21.7%,系统制冷量和COP分别提高了3.1%和9.4%。     

带闪发器中间补气的R32空气源热泵系统性能实验研究

针对R32空气源热泵系统存在的冬季制热性能下降、排气温度过高等问题,本文对使用闪发器的中间补气空气源热泵系统性能及影响因素进行了实验研究。结果表明,系统相对补气量、制热量及压缩机耗功均随着相对补气压力的升高而增大,排气温度则随着相对补气压力的升高而降低,而制热COP在环境温度高于-5℃时,随相对补气压力升高而减小,在环境温度低于-5℃时,随中间压力升高而呈先增加后减小趋势,系统最佳相对补气压力约为1.2。与传统空气源热泵系统相比,带闪发器的R32中间补气热泵系统的制热量及压缩机耗功均大于传统系统,排气温度则低于传统系统;当环境温度高于-3℃时,传统热泵系统制热COP高于闪发器中间补气系统,而当环境温度低于-3℃时,闪发器中间补气系统制热COP高于传统热泵系统。     

补气方式对R410A冷藏系统性能的影响

针对普通冷库冷藏系统存在排气温度过高、制冷性能较低等问题,研发了一套采用微通道换热器的变频转子压缩机新型冷藏系统,研究系统在不同压缩机转速情况下、采用不同补气形式对系统制冷性能的影响。结果表明：库外温度为32℃时,压缩机转速从3 000 r/min提升至5 000 r/min过程中,分别与不补气系统对比,低压补气系统时排气温度降低了20.54%～22.61%、压缩机功率提高了0.28%～9.19%、制冷量增加了1.15%～4.52%、COP增加了1.41%～3.43%;中压补气系统排气温度降低了18%～20.42%、压缩机功率提高了8.38%～17.29%、制冷量增加了7.86%～18.48%、COP增加了5.08%～8.97%。     

纯电动公交车热泵空调系统制冷性能实验研究

针对纯电动公交车空调系统能耗高、运行不稳定等问题,设计并搭建了一套带低压补气的纯电动公交车热泵空调系统实验台,实验研究了车外环境温度、压缩机转速、车外风量和补气过热度对系统制冷性能的影响。结果表明:系统在极端环境温度50℃时,系统制冷量降低了12.7%,但仍能满足车内冷量需求;压缩机转速增至5 000 r/min时,系统COP下降了7.8%,系统制冷量提高了86.2%;车外风量变化对系统各项制冷性能参数均影响较小,可通过改变车外风量来达到节能目的;采用低压补气技术和降低补气过热度能增强系统稳定性。     

热泵型纯电动客车空调结霜特性实验研究

针对热泵型纯电动客车空调系统在冬季低温高湿环境下,车外换热器易结霜而造成系统制热性能严重衰减的问题,开发了一种带有经济器的补气型纯电动客车热泵空调系统,对车外管翅式换热器结霜特性进行了实验研究。结果表明,当车外换热器完全结霜后,系统制热量和COP均大幅下降。由于采用中压补气技术,系统仍能稳定运行,当车外温度为0、-10、-20℃时,结霜过程中系统制热量分别降低了5、3.2、2.3 kW,COP分别降低了1.1、0.7、0.45,且车外空气相对湿度越大,系统制热性能衰减越严重。     

带经济器的热泵型纯电动客车空调系统结霜特性研究

针对热泵型纯电动客车空调系统在冬季低温供热运行时车外换热器易结霜问题,设计并搭建一套带经济器、有三种不同补气方式的热泵空调系统实验台。通过实验研究并对比分析该系统在不同补气方式下运行时车外微通道平行流换热器的结霜性能,发现车外环境温度为-15℃工况时,在中压补气方式下结霜运行时系统COP、制热量、蒸发温度均明显最高,此时系统可高效运行。     

中间补气的双级压缩热泵系统性能的实验研究

以滚动活塞压缩机为例,搭建了带中间补气的单机双级压缩热泵系统,对中间补气参数对系统制热性能的影响进行实验研究。实验结果表明:中间补气与不补气相比,制热量增加5～8%,制热COP提高3～7%。能降低排气温度8～14℃,压缩机效率提高5～12%,高压级容积效率提高4～9%。为今后压缩机设计和热泵系统运行提供了实验数据和经验参考。     

补气技术对低温型空气源热泵热水器性能的影响

针对空气源热泵热水器在冬季低温环境下制热性能严重衰减的问题,开发了一种中压补气型空气源热泵热水器,搭建试验台,试验研究了测试系统在不同低温工况下的制热性能。结果表明:相对于不补气系统,中压补气系统压缩机排气温度明显降低,尤其在低温-7℃和-15℃环境下,分别降低16.7、12.1℃;当环境温度从7℃下降到-15℃时,中压补气系统制热量提高6.6%～27.1%,压缩机功率提高1.7%～22.2%,COP提高3.4%～4.8%。     

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%。     

压缩机转速对电动汽车热泵空调制冷的影响

针对目前在压缩机转速对电动汽车热泵空调系统制冷性能的影响,尤其是对标准制冷与高温制冷性能的影响和对比分析较少的现状,在依据该课题组研究成果上,设计了一套带低压补气的电动汽车热泵空调试验台,研究了两种工况下不同压缩机转速对系统制冷性能的影响。结果表明:压缩机转速在3 000～5 000 r/min时,相比标准工况,高温工况冷凝温降减小5.7%～5.3%、COP减小26%～21.3%、制冷量减小1.8%～5.6%、出风温度增大10.4%～8.9%。     

基于低压补气的变转速冷藏系统的性能研究

针对冷库运行过程中出现的压缩机排气温度高、系统性能衰减等问题,设计并搭建了基于平行流换热器的低压补气冷藏系统实验台对冷藏系统在低压补气和不补气状态下压缩机转速对冷藏系统综合性能的影响进行了分析.结果 表明:随着压缩机转速的增加,两种工况下压缩机排气温度都会增加,在补气模式下排气温度增加了5％,在不补气模式下增加了7.8％;冷藏系统的制冷量也会随之增大,在补气模式下制冷量增加了43％,在不补气模式下增加了25.9％,低压补气模式下增加的制冷量更大一些;压缩机功率随转速的增加而增大,且两种模式下增幅接近,在补气模式下压缩机功率增加了27.44％,在不补气模式下增加了27.34％;另外随着转速的增大系统COP呈现先增大后减小的趋势,在转速为3500 r/min处趋于稳定.     

变风量客车空调系统性能实验研究

针对纯电动客车热泵空调系统制冷与制热性能衰减严重、耗能较高等问题,设计并搭建了一款基于R410A纯电动客车热泵空调系统实验台。该实验研究了变车外风机风量对热泵系统性能的影响。实验结果表明:低压补气制冷工况下:车内风量为100%,车外风量从40%增加到100%时,系统制冷量增加1.45%,COP_1上升12.7%,COP_2下降19.4%,压缩机功率下降11.1%,排气温度降低11%。制热工况下,系统制热量增加3.2%,COP_1上升8.5%,COP_2下降27.7%,压缩机功率下降29.5%,车内出风温度降低0.7%。     

准二级压缩空气源热泵系统的变工况试验研究

介绍了准二级涡旋压缩机空气源热泵系统,对研制出的具有蒸汽喷射的涡旋压缩机空气源热泵系统样机进行了大范围变工况试验研究,获得机组在各工况下的输入功率、制热量、COP、排气温度的变化。通过变工况实验,综合考虑制热量、COP和机组工作稳定性,得出准二级压缩热泵系统最佳中间补气压力为1200kPa~1400kPa。研究结果可为准二级压缩系统设计与应用提供参考。     

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。     

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%。     

一种新型空气源高温热泵的热力学分析

本文提出了一种供热温度为80~100℃的新型空气源高温热泵循环(EIHP),该循环采用非共沸混合工质R290/R600a,利用内部自复叠技术和喷射器提升循环性能。针对EIHP循环建立了相应的热力学计算模型,并与传统热泵循环(CHP)进行了对比研究。根据计算结果,当冷凝器出口温度为100℃,蒸发器出口温度从25℃下降到-10℃时,相较于CHP循环,EIHP循环的COP提高了15%~27%,压缩机压比降低了20%~46%,容积制热量提高了22%~51%。此外,本文还研究了冷凝器出口温度,工质配比等参数对循环性能的影响情况。     

太阳能辅助采暖在热泵型纯电动客车空调系统的应用研究

针对热泵型纯电动客车空调系统在冬季低温高湿环境下运行时,能源利用效率偏低、车外换热器容易结霜等问题,以已搭建的带低压补气的热泵型纯电动客车空调试验台为研究对象,试验研究了车外低温环境补气与不补气两种模式的制热性能。采用能耗分析软件Design Builder,模拟冬季全天日照下客车内光照得热量情况,旨在弥补系统制热量不足、能效偏低等不利影响,有助于优化纯电动客车空调系统设计及改善系统性能等提供参考依据。     

冷库用冷藏系统准双级压缩循环特性研究

针对冷库冷藏系统夏季高温环境下出现压缩机排气温度较高、制冷性能降低等问题,设计并搭建了冷藏制冷系统实验台,研究了不同库外环境温度下系统制冷性能。结果表明：在库外高温工况下,补气系统相较于不补气压缩机排气温度降低了16.9%～18.4%,制冷量上升了12.8%～17.2%,压缩机功率增加了5.57%～6.51%,系统COP提升了6.93%～10.01%。