中高温热泵新工质HTR02实验研究

本文从中高温水源热泵对制冷剂的特殊要求入手,通过研究工质的性质、材料相容性、油溶性,开发了一种综合性能较好的混合工质HTR02。通过对新工质在中高温水源热泵试验台机组的大量热工性能试验以及对试验结果的误差和性能分析,表明该工质能够产生75℃左右的热水,有较高的性能系数,具有很好的应用前景;最后还引用比容积压缩功的方法讨论了新工质充灌原有R134a压缩机时的匹配问题。     

三种中高温热泵工质循环性能实验研究

采用改进型的循环性能对比实验评价研究方法,在水-水蒸汽压缩式热泵实验台上,对理论循环性能优良、样品可得的混合工质M3、M4和纯质HFC245fa,在冷凝温度90～95℃、蒸发温度40～65℃的工况范围内进行了循环性能对比实验研究.研究结果表明,与在冷凝温度90～100℃工况范围内实验性能较优的纯质HFC245fa相比,M3和M4的制热量和COP均明显高于HFC245fa,排温比HFC245fa高10℃左右,综合性能优于HFC245fa;两种混合工质中,M3的环境特性和循环性能最优.     

几种中高温热泵工质的循环性能实验研究

出于对工质自身环境特性和系统运行性能对环境的综合影响的考虑,对理论循环性能优良的HCFCs工质HCFIC124、HCFC142b,含有HCFCs的二元混合工质MB3B、 MB3C、 MB1B和三元混合工质MT1C,在冷凝温度为60～90℃的中高温热泵工况范围内,进行了循环性能对比实验研究.实验在水-水蒸汽压缩式热泵实验台上、以指定工质侧参数的实验方式进行.结果表明, 6种工质的实验循环性能优良.与ODP为0、具有在冷凝温度为80℃以上的工况范围应用潜力的代表性工质HFC245fa相比,在HFC245fa适用的实验工况范围内,6种工质的压缩机排气温度均高丁HFC245fa; MB1B.MT1C系统的COP明显高丁HFC245fa,其余4种工质系统的COP略高于HFC245fa;6种工质系统的制热量均明显高丁HFC245fa.     

中高温热泵工质的理论研究

在60～140℃的冷凝温度范围,对21种环境友好、温度压力水平适宜的流体及CFC11、CFC114进行了中高温热泵理论循环对比分析。结果表明,HFC254cb、HC600、HFC143、HFE134、HFC236ea、HFC236ca、HFC245ca、HFE143、HFE245fa、HFC245fa等工质的理论循环性能较优。     

中高温地热热泵系统的试验研究

为提高地热能的利用率,本文针对以40℃～45℃地热尾水为低温热源的中高温地热热泵系统进行了理论及实验研究。首先,根据理论分析筛选出能够满足实际运行和环保要求的循环工质;其次,将该工质应用于实际系统并根据不同的冷凝器水流量和冷凝器的进口水温测得了大量实际数据,进而检验了该工质的实际性能     

一种中高温热泵混合工质的实验研究

提出了一种适用于90-110℃冷凝温度范围的HFC类中高温热泵非共沸混合工质,其理论循环性能优于CFC114,实测COP为纯工质HFC245fa的97.2%-130.6%、制热量高于HFC245fa。     

中高温热泵工质及试台研究

本文介绍了作者自行搭建的中高温水源热泵机组试验台,以及在此装置上对新的中高温环保工质HTR01的试验 研究。试验台的特点是利用自然平衡压力点,设计了冷热混水系统,达到即节能又易于控制的目的。通过对新工质HTR01 的大量热工性能试验,以及对试验结果的误差和性能分析,为中高温水源热泵大型样机的设计提供了基础。     

零ODP的中高温热泵工质HTR04实验研究

本文综合考虑了环保和中高温水源热泵对制冷剂的特殊要求,通过研究工质的热物理性质、材料相容性、油溶性,研发了一种臭氧层破坏潜能(ODP)为零的非共沸中高温热泵混合工质HTR04,并在中高温水源热泵试验台机组上进行了新工质的热工性能试验.实验结果表明该工质能够稳定产生80℃的热水,且有较高的性能系数,可与R134a压缩机兼容.该工质的实际工程应用前景良好.     

一种新型中高温热泵非共沸工质的理论与实验分析

针对工业生产中存在大量可资利用的余热资源,以能够利用余热资源的中高温热泵系统为研究对象,对绿色非共沸混合工质及其循环特性展开了理论和实验分析.通过理论计算筛选出非共沸混合工质ZM1(R125/R152a/R245fa),进行了多工况的实验研究,并与已经使用的由R22和R142b组成的混合工质ZM2在同等工况下进行了对比.结果表明,在满足用户需求这一层面上, ZM1和ZM2水平相当,加上其绿色环保的特性,达到了替代工质的要求,具有成为中高温热泵工质的潜质.     

活塞式与涡旋式压缩机用于中高温热泵的性能

对两台常温热泵压缩机—开启式活塞式压缩机和全封闭涡旋式压缩机进行了中高温热泵工况、中高温热泵工质下的性能实验研究。实验工况范围为冷凝温度75~95℃、循环温升35~45℃,实验工质为HFC245fa。结果表明,两台压缩机的排气温度均在允许范围内,两台压缩机的综合效率值与各自在常温热泵工况、原设计工质下的综合效率值相比无明显降低。     

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。     

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。     

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。     

New compression heat pump media for medium and high temperature application

The economy and operability of compression heat pump systems is to a great extent influenced by the working fluid. However, the choice of the appropriate medium for a given heat pump application is not straight forward, since a great number of physical and non-physical properties of the presumptive working fluids have to be accounted for.A systematic method of looking for the best medium has been developed. With the help of a commercial flowsheet program a simulation routine of the heat pump cycle has been established. This routine was used to screen all substances in the attached data bank in respect to their applicability as working media. In all, 940 substances have been investigated. From these substances 42 show favourable properties as working fluids for the application in three cases, namely with a temperature of the heat source of 2°C and of the heat sink of 70°C respectively, 60°C source temperature and 120°C at the heat sink and of 90°C source temperature and 150°C at the heat sink.A further investigation of these 42 substances with respect to toxicity and stability left four of them as the ultimate proposal for operable compression heat pump fluids.Besides the actual proposal of new media, the investigation produces a much better understanding of the influence of physical properties on the heat pump performance. From the great number of data, a reliable prediction of the applicability of a given substance as a working fluid, based on the critical data, was deduced.     

低温热泵蒸发器结霜特性实验的研究

实验研究了不同的空气参数如空气相对湿度、温度以及空气流速对低温热泵室外侧蒸发器结霜特性的影响。研究发现空气入口相对湿度等参数对蒸发器结霜以及换热性能有很大的影响。实验结果可以为热泵除霜以及翅片管式蒸发器优化设计提供可靠的实验依据。     

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。     

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。     

Rigorous investigation of heat pump assisted distillation

In this work a propylene-propane splitter assisted by a heat pump of the vapour recompression type is investigated by rigorous methods. Two schemes, a single compressor scheme and a double compressor scheme in parallel arrangement, are scrutinised and compared to the conventional stand alone column. The investigation includes parametric study, operability assessment and an estimation of the role of heat pump in minimising flue gas emissions. The parametric study of the influences of the column top pressure and the pressure lift of the heat pump on the economics shows, for both schemes at the optimal conditions, practically the same annual total cost, which is about 37% cheaper than the conventional stand alone column.The operability of the system is investigated by degrees of freedom analysis and steady state controllability parameters. The operability considerations show that in the case of the double compressor scheme, the column pressure can be independent of the threshold temperature of the condenser. Thus the column pressure can be determined to satisfy the optimum separation parameters. Due to this operability reason, the double compressor scheme is preferred to the single compressor scheme. The heat pump share in reducing flue gas emissions is estimated. It is found that about 60% of the flue gas emissions can be minimised when using a heat pump.     

用于高热流密度器件冷却的热管散热器实验研究

针对大型计算机服务器CPU的耗能量,探讨了一种新的热管排布方式的散热器,并对其散热性能进行了实验研究.研究结果表明,采用此种热管散热器,最高热流密度为74.3W/cm2,其冷却风速控制在4m/s即可满足芯片冷却要求.同时根据模拟计算得到的散热器底板温度分布,可有助于对热管排布方式的优化设计.     

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。