充注量对R290热泵热水器性能影响的实验研究

R290作为环保制冷剂已引起较大关注,为研究环保替代工质R290的充注量对热泵热水器系统性能的影响,在原R22空气源热泵热水器系统中进行了不同R290充注量的直接灌注实验。依据实验数据,分析了R290替代R22的可行性,研究了充注量的变化对加热时间、系统COP、系统耗电量、过热度、冷凝压力和蒸发压力的影响,并分析了产生影响的原因。结果表明:R290具备替代R22的可行性;充注量过多对系统性能及稳定性影响较大。     

二次回路热泵空调系统制冷剂充注量的实验研究

新能源汽车中热泵空调节能技术引起了广泛关注,制冷剂的充注量是热泵空调系统优化的关键因素。本文针对应用于电动汽车的二次回路热泵空调系统的制冷剂充注量进行实验研究,通过记录系统运行状态参数,对系统的制冷和制热性能进行分析。结果表明,相比制冷模式而言,制冷剂充注量对制热模式下的系统性能影响较大;随着充注量增加,压缩机的排气温度先下降后上升,超过一定值后排气压力迅速上升;在制冷和制热模式下,过冷度随充注量的增加而增大,过热度随充注量的增加而减小。     

电动客车热泵空调系统制冷剂充注量实验研究

作为一种新型环保制冷剂,R407C在客车空调系统中的研究越来越多。为研究制冷剂充注量对纯电动客车热泵空调系统性能的影响,在恒温恒湿测试室进行了充注量实验。分析了制冷剂充注量对系统各性能参数的影响,如换热量、COP、排气温度和过冷度,得出系统制冷剂最佳充注量。     

R32/R290混合制冷剂用于热泵热水器系统循环性能分析

在热泵热水器名义工况下,基于换热器中传热窄点温差的限制,对R32/R290二元混合制冷剂在不同质量配比下热泵循环系统特性进行了热力学计算分析。结果表明,相同工作条件下,混合制冷剂R32/R290的最优质量配比为16/84,系统制热性能系数COPh为4.644,较R22系统提高了6.7%,分别比纯质的R32和R290系统高出3.2%和16.8%;在最优质量配比下,系统冷凝压力为2.308MPa,系统压比为2.793,压缩机排气温度为71.88℃。     

R1234yf充注量对新型车用热泵空调系统制冷性能的影响

为了探究出新型车用热泵空调系统制冷剂R1234yf的最佳充注量,进一步提升系统制冷性能。本文以搭建的准二级压缩型热泵空调系统为研究对象,通过实时记录系统参数变化,对系统的制冷性能进行分析。结果表明：在制冷剂R1234yf充注量为550 g时,系统的制冷量和COP分别达到最高值6.34 kW、2.63,排气温度降低到最低值77.8℃;并且在充注量为550 g时,系统的过冷度与过热度出现交汇,此时系统的制冷性能最佳,系统运行最稳定。     

采用微通道换热器的分离式热管空调性能的试验研究

设计了基于微通道换热器的分离式热管空调系统,针对充液率、室内外温差以及冷凝器布置方式对空调性能的影响进行了试验研究。结果表明:高充液率和低充液率均会使分离式热管空调换热性能降低,系统最佳充液率为110%左右;室内外温差对分离式热管空调性能的影响显著,传热量随着温差的增大而增大,分离式热管空调传热量在20℃温差时比8℃温差时增加了348%;微通道冷凝器垂直布置时比平行布置时空调系统的充注量小,制冷量大。     

非共沸混合工质分凝式双温制冷系统间歇运行特性的实验研究

在传统串联式双温制冷系统的基础上,本文借助非共沸混合工质分凝时的组分偏移特性,引入了混合工质中间分凝式双温制冷循环。搭建了自然非共沸混合工质分凝式双温循环系统的实验台,选用R290/R600a混合物作为制冷工质,通过实验的方法研究了自然非共沸混合工质分凝式双温制冷系统在实际工况下的开停机间歇运行特性,探讨了制冷剂充注量、制冷剂组分、环境温度等参数对系统性能的影响规律。结果表明压缩机开机阶段的平均功率随着制冷剂的充注量增加而升高,其在开停机间歇性运行周期内的开机率随充注量的增加而先下降后升高;充注量为300 g且R600a的配比为50%时压缩机耗电量达到最小值1.60 k Wh·d^-1;环境温度的升高会影响冷凝器的换热效果还会造成系统中间室的热负荷增加,压缩机的开机率和耗电量均会明显升高。     

R410A空调系统采用双排分液冷凝器的替代性研究

本文以R410A家用分体式空调机为原型,以新型的双排分液冷凝器,构建分液冷凝空调系统,并研究其系统匹配及综合性能。采用理论优化管程布置的双排分液冷凝器,实验研究了在毛细管长度为300 mm~800 mm和制冷剂充注量为950 g~1350 g条件下,分液冷凝空调系统性能的变化规律,并与原型系统作对比。研究表明,在制冷名义工况下,较原型系统,最优分液冷凝系统的能效比(energy efficiency ratio,EER)和制冷量高5.1%和4.2%,所需的毛细管长度少16.7%,而制冷剂充注量高8.6%。     

基于SINDA/FLUINT平台的R290房间空调器仿真

R290制冷剂是环保自然工质,但具有可燃性,在空调中对充注量要求非常严格.基于SINDA/FLUINT仿真平台对R290系统进行建模,通过与温度和运行性能的实验数据对比,检验了模型的可靠性;计算分析了R290空调器内各部件的制冷剂分布及沿程压损.计算结果表明,冷媒主要集中在冷凝器(62%);沿程压损主要集中在蒸发器,液...     

以R600A为工质的分离式热管的实验研究

对分离式热管的整体热量传递特性进行了实验研究。以蛇形翅片管作为冷凝段和蒸发段进行热管实验,探讨了蒸发器进风面风温及分离式热管蒸发器与冷凝器之间高度差、工质充注量对分离式热管的影响。实验表明,随着蒸发器进风温度的升高,蒸发器与冷凝器换热系数都是呈现先增大后减小的趋势。在冷凝端进风温度恒定为16.55℃、蒸发端进风温度低于60℃时,以R600A为工质的分离式热管的传热量曲线近似于二次曲线,蒸发端进风温度高于60℃时,其传热量曲线近似于一条直线。加大充液率及增加蒸发器与冷凝器的高度差,分离式热管的传热能力均会得到提高。     

基于微通道的热泵空调应用基础研究

微通道换热器具有集成度高、换热效率高及成本低等特点,本文归纳微通道换热器应用于热泵空调时制冷剂充注量、系统COP等性能参数,并与传统热泵空调进行对比,同时还就热泵空调应用微通道时空气侧的阻力与传热的影响因素进行了分析讨论。结果表明,将微通道换热器替代常规换热器,其换热系数及系统COP均有大幅度提升,且缩减了制冷剂充注量,因此将微通道换热器替代常规尺度换热器对于节能降耗意义十分重大。     

R744/R600a热泵热水器变工况特性实验研究

基于搭建的直热式水源热泵实验装置,实验研究了R744/R600a和R600a系统变工况循环性能,分析了热汇出口温度对冷凝器内换热流体温度分布的影响。结果表明:随着热汇出口温度升高,R744/R600a和R600a热泵系统的COP_h和制热量Q_h均呈降低趋势,而相应的冷凝压力、压比和排气温度等均呈升高趋势;在45～60℃的热汇出口温度范围内,R744/R600a系统的COP_h和制热量Q_h均明显优于R600a系统;与R600a系统相比,显著的温度滑移导致R744/R600a系统冷凝器内换热流体间的温度匹配水平明显提高,相应的冷凝器不可逆损失显著降低;热汇出口温度的升高导致了R744/R600a系统冷凝器内换热流体间的温度匹配水平降低及不可逆损失增大。     

R452B应用于空调(热泵)机组的性能研究

对比分析了R452B、R32和R410A应用于空调(热泵)机组理论循环特性,并对R452B在空调(热泵)机组中直接替代R410A的性能进行了试验研究,测试了空调(热泵)机组在不同工况条件下的制冷/热量、功率、性能系数以及压缩机的排气温度等参数。结果表明:相较于使用R410A而言,机组使用R452B的制冷/热能力、功率略有下降,制冷能效提高在5%以内,压缩机的排气温度提高约1℃,压比有所降低。当R452B的充注量达到R410A的85%时,机组性能达到最佳。总体来讲,R452B与R410A的运行性能相近。R452B比R410A具有更低的GWP值,符合行业的制冷剂替代趋势,可以在空调(热泵)机组中作为R410A的直接替代制冷剂。     

R50对-100℃三级分凝循环中后期的影响

为了确定R50对-100℃温区三级自动复叠系统中后期运行状态的影响,分别以R134a/R23/R14、R134a/R23/R14/R50为混合工质在同一台实验装置上进行两次试验,其中R134a、R23、R14组分充注量相同。通过对两组工质进行实验和对比分析,发现添加R50时第二、三级分凝器蒸发温度和冷却后温度更低,但是系统压力明显更高,设备耗能增加,达到设计温度所需时间增长,因此在-100℃温区的自动复叠系统混合组分添加R50会对系统的性能不利。     

R1270/CO_2复叠式制冷系统热力学分析

针对R1270/CO_2复叠式制冷系统,通过能量及分析的方法,分析了低温级冷凝温度、系统蒸发温度、系统冷凝温度以及冷凝蒸发器传热温差对系统COP、损I和质量流量的影响。分析结果表明,在其他变量一定的条件下,存在确定的低温级冷凝温度使系统COP最大,总损最小;适当的升高系统蒸发温度和降低系统冷凝温度,以及减小冷凝蒸发器传热温差,可以增大系统COP和降低损;R1270高温级部件和冷凝蒸发器的损占总损比例较大,需对其进行重点优化。降低低温级冷凝温度和系统冷凝温度,提高系统蒸发温度可以减少系统中R1270的充注量。     

微通道背板热管系统最佳充液率实验研究

为研究不同工况和工质对微通道背板热管系统最佳充液率的影响,设计系统充液率实验,通过分析充液率对换热量、背板竖向出风温度分布、蒸发器及冷凝器进出口工质温度及压力的影响,确定不同条件下的系统最佳充液率。结果表明:1)标准工况下,采用R22工质的系统最佳充液率为65%~75%,背板竖向各位置出风温度最低,蒸发器进出口工质温差达到最小;2)系统最佳充液率随着背板进风温度的上升而增大,进风温度超过40℃后,最佳充液率保持不变;3)系统最佳充液率随冷凝器进水温度的降低而增大;4)R134a系统和R22系统最佳充液率基本一致,最大换热量不同。     

环路热虹吸管间歇沸腾可视化实验研究

针对两相环路热虹吸管中出现的间歇沸腾不稳定现象,分别以R134a、水和无水乙醇作为工质,通过流场可视化实验观测,探究了间歇沸腾出现的条件及其对环路传热特性的影响.实验结果表明,在中等充液率和中等加热热流密度条件下更容易发生间歇沸腾现象;流型的周期性变化引起环路内部压力和温度波动,同时会增加环路的均温性;流型变化和波动特...     

小型空气源热泵热水机组实验研究

针对目前空气源热泵热水器存在的问题,建立了以制冷剂R134A为工质的实验台进行实验研究,在不同的环境温度、供水温度的不同、制冷剂的种类、制冷剂流量的大小、制冷剂的充注量的多少、换热器和压缩机及节流装置等因素影响下得出数据.通过分析空气源热泵的工作原理和实验装置,提出了提高空气源热泵热水器性能的优化措施,为设计高效热泵热...     

蒸发式冷凝器传热性能实验研究

建立了蒸发式冷凝器传热性能测试实验台,着重研究了在传热实验台上蒸发式冷凝器管外水膜的传热性能.通过调节不同影响参数,测试了冷却水量和冷却风量对蒸发式冷凝器管外水膜传热系数的影响.实验结果表明,当喷淋密度为0.061kg/(m·s)和迎面风速为4.9m/s时,从经济性和安全性方面考虑,蒸发式冷凝器传热性能达到最佳状态.此...     

机房自然冷却用CO_2热虹吸管实验与节能分析

数据中心机房自然冷却技术作为一种有效的数据中心节能冷却方法日益受到重视。基于热虹吸管的自然冷却装置具有小温差下优异的传热性能,有着良好的应用前景。本文针对以CO_2为工质的机房自然冷却用热虹吸管进行了实验和节能效果分析研究,并与R22进行了对比。实验结果表明,与以R22为工质相比,CO_2热虹吸管性能受充液率的影响更加明显,最佳充液率为150%,高于R22。对于处于最佳充液率的情况,CO_2和R22热虹吸管的传热量均随室内外温差的增加而增大,且CO_2热虹吸管的传热量高于R22。当充液率或室内外温差较小时,蒸发器上部存在蒸干区,随充液率或温差的增大而逐步消失。节能效果分结果表明采用CO_2工质替代R22可以显著提升数据中心全年的热虹吸自然冷却时间。