土壤源跨临界CO2循环热泵系统供暖的实验研究

对土壤源跨临界CO2热泵供暖系统进行了实验研究。研究了热泵系统连续及间歇运行时温度的变化情况,以及膨胀阀开度对系统运行性能的影响。研究表明间歇运行有利于土壤温度的恢复,从而提高蒸发温度;压缩机功率、制热量、气体冷却器出水温度随着排气压力的升高而增大,但COPH的变化是非单调的,在一定的压力范围内出现最大值。     

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。     

回热对跨临界CO2热泵系统性能影响的实验研究

本文实验研究了回热器的回热率对跨临界CO2热泵系统性能的影响。结果表明:在一定压缩机频率下,随着排气压力的升高,系统制热量和COPh都存在最大值,并分别存在对应最大制热量和最大COPh的最优排气压力;在25Hz压缩机频率下,系统在低排气压力下运行时,引入回热器才能提高系统COPh,且引入回热器可在较低排气压力下,获得更高的系统COPh;在一定压缩机频率下,系统分别存在最大制热量、最高出水温度和最大COPh对应的最优回热率.在本实验条件下,如果以系统获得最大COPh为设计目标,系统回热率取15%左右为宜;如果以系统获得最高出水温度为设计目标,系统回热率取5%左右为宜。     

R23跨临界循环最优高压侧压力分析

跨临界热泵循环在大温差加热时具有显著优势。为了寻求更高效的跨临界热泵循环,对R23跨临界热泵循环进行了理论分析,计算了压缩机排气压力对系统性能的影响。计算结果表明,R23热泵系统存在最优高压侧压力,最优高压侧压力与制冷剂气冷器出口温度、蒸发温度、过热度都有关系,其中以制冷剂气冷器出口温度对最优高压侧压力影响最大。以制冷剂气冷器出口温度为自变量,利用多项式函数对最优高压侧压力进行了拟合,拟合的最大相对误差为-3.14%,平均相对偏差为1.22%。结果可以为R23跨临界热泵系统的设计和控制提供理论参考。     

双级压缩跨临界CO_2热泵中间冷却型式优化

双级压缩跨临界CO_2热泵适合于低温地板辐射采暖.以北京市某建筑为对象,进行了双级压缩跨临界CO_2热泵中间冷却型式的优化分析.结果表明:与单级压缩循环相比,双级压缩循环提高了系统供热的性能系数(COP),并且双级压缩循环中间完全冷却的COP高于中间不完全冷却型式.同时在保持最佳中间冷却压力下,双级压缩中间不完全冷却型式的COP随着高压级压缩机入口CO_2蒸气过热度的增加而逐渐减小.因此在实际系统设计中,双级压缩跨临界CO_2采暖热泵宜采用中间完全冷却型式.     

太阳能辅助CO2热泵与制冷系统实验研究

本文设计了一种太阳能辅助空气源跨临界二氧化碳热泵空调热水系统,包括太阳能集热系统,二氧化碳热泵系统以及室内室外换热系统;针对春夏秋冬不同天气条件,可采用制热、制冷,热水、制热 热水、制冷 热水五种运行模式,实现热水和空调两大功能.利用搭建的太阳能辅助空气源跨临界CO2热泵热水与空调系统实验台,进行了水-水热泵与制冷循环系统、空气-水热泵与制冷循环系统以及太阳能辅助的热泵循环系统实验研究.结果表明;气体冷却器出口温度越低,系统的性能系数越高;蒸发温度的升高同样也会提高系统的性能系数;在冬季夜间利用太阳能集热系统作为辅助热源可有效提高蒸发温度,同时延长蓄热水箱使用时间,满足整个夜间供热需求.     

带回热器的跨临界CO2空气源热泵系统性能实验研究

本文对带回热的跨临界CO_2空气源热泵循环在不同压缩机频率下运行时的特性进行了热力性能分析。结果表明:在25 Hz和30 Hz压缩机频率下,系统COP_h随排气压力的升高都存在峰值。在35 Hz压缩机频率下,由于受限于系统高温保护,系统COP_h随排气压力的升高逐渐增大,从趋势来看也存在峰值。压缩机频率升高,出水温度、气冷器出口温度和排气温度都升高,CO_2质量流量增加,系统COP_h减小。与25 Hz和35 Hz压缩机频率下的系统性能相比,30 Hz压缩机频率下的系统运行性能更优,系统最大COP_h为3.88,对应的最优排气压力为9.2 MPa,对应的最高出水温度为91.1℃。     

超临界CO2发电和跨临界喷射制冷复合系统研究

冷热电联产系统具有潜在的能源、环境和经济效益,受到人们广泛关注。本文提出了一个由超临界压力CO_2布雷顿循环和热驱动跨临界喷射制冷循环组成的冷电联产系统,建立了系统的热力学能量和拥分析模型,获得了主要运行参数对系统性能的影响规律。当制冷剂为R1234ze时,系统最高热效率0.60,■效率0.51。■损最大的四个部件依次是回热器、喷射器、压缩机和透平,而喷射器、冷凝器和蒸发器■效率较低。研究表明增大透平入口压力和减小透平出口压力均可增大系统冷电输出和提高热、■效率;循环泵出口压力对冷量和耗功产生共同影响,系统存在最优循环泵出口压力。     

CO2跨临界系统在冷藏车上的应用研究

采用CO₂双缸滚动转子压缩机搭建冷藏车用制冷机组,在焓差室内测试车厢温度(T_a)、压缩机频率(f)与排气压力(P_d)对排气温度(T_d)、制冷量(Q₀)和能效比(COP)的影响,分析机组用于冷藏车的可行性,适用的冷藏车类型及最佳运行方式.结果表明：名义工况下,Q₀=1.47 kW,COP=0.91,满足运输用制冷机组标准.在环境温度T_w=30℃,车厢温度T_a=0℃时,机组最大制冷量为Q₀=2.43 kW,因此机组可适用于车厢容积18m³内的D类冷藏车.用于上述冷藏车时,机组最佳运行方式为：预冷工况下,车厢温度T_a>5℃时,采用f=140 Hz,P_d=10 MPa运行;车厢温度T_a≤5℃时,采用f=140 Hz,P_d=9 MPa运行;运输工况下,采用f=80 Hz,P_d<...     

跨临界CO_2喷射式热泵热电池控制优化

本文提出了一种基于跨临界CO_2喷射式热泵热电池的单目标和多目标动态优化策略,该策略可应用于建筑或工业供冷热系统的高效储能优化。耦合系统为由Modelica语言开发的动力学模型,控制策略以冷热水箱的出水温度作为指标,并采用遗传算法对系统的瞬态性能进行优化。研究结果表明,以上两种基于模型的控制策略能优化系统在储能过程中的整体性能。与恒定控制参数下的控制策略相比,这两种控制策略在多控制参数的协调优化中是有效的,多目标控制策略优于单目标控制策略。     

R116跨临界热泵循环性能分析

文中对R116跨临界热泵循环进行了理论分析,分别计算了压缩机最优排气压力和回热器对系统性能的影响。计算结果表明,系统存在最优排气压力,最优排气压力与制冷剂气冷器出口温度、蒸发温度以及过热度都有关系,利用多项式函数对最优排气压力进行了拟合,拟合的最大相对误差为-5.92%,平均相对偏差为1.77%;在蒸发温度-5℃、0℃、5℃,过热度5℃、10℃、15℃,气冷器出口温度25℃—70℃的情况下,分别对系统回热循环性能进行了分析计算,结果表明回热循环性能较无回热循环有大幅的改善,改善幅度介于12—95%之间。文中结果可以为R116跨临界热泵系统的设计和控制提供理论参考。     

电动汽车热泵空调系统混气特性模拟实验研究

基于低温工况下的纯电动汽车热泵空调系统,为降低排气温度、提高换热性能,分别设计了中压、低压混气热泵空调系统,并建立相应系统数学模型,模拟计算系统的排气温度、换热量等主要性能参数,并与实验数据进行对比。研究表明:相对于中压混气热泵空调系统,低压混气热泵空调系统较稳定高效,更能满足电动汽车在低温环境下的需求。     

热泵型电动汽车空调系统设计和实验研究

针对纯电动汽车,设计了一套带有热气旁通除霜和喷液冷却的热泵型空调系统,并利用焓差法实验台对样机的制冷、制热性能及结霜和除霜过程进行研究。针对冬季环境温度较低时室外换热器易结霜的问题,重点对系统结霜和除霜特性进行实验研究,并在此基础上获得了该系统旁通阀的最佳开度;本研究样机实验结果显示,系统运行25min,除霜5min为最佳的除霜周期。     

新型带热回收装置的热泵空调系统的应用研究

传统的风冷式热回收热泵系统只有在制取生活热水这段时间内是高效运行的,而传统的水冷式热泵系统难以实现冬季的热泵循环,设计一种新型的风水冷热水空调系统,在热回收器上连接冷却塔,在夏季制冷运行中,将不需要热回收的那部分热量完全通过冷却水带走,保证系统都能在较高性能系数的状态下运行。经过实际工程运行验证,系统的最高制冷性能系数可以达到3.5,最高综合性能系数可以达到6.5,达到了节能的目的。     

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。     

电动汽车热泵空调系统低温供热实验研究

针对电动汽车热泵空调系统低温供热时性能衰减及融霜效率低的问题,设计了适应于低温供热的热泵空调系统循环,对影响系统性能的各因素进行了实验研究。该系统匹配良好,能适应热泵系统在低温环境下供热。采用合理的控制方法调节系统,能为电动汽车提供良好的乘坐环境。     

热泵型纯电动汽车空调融霜特性研究

针对热泵型纯电动汽车空调系统在冬季低温高湿环境下运行时,车外换热器易结霜而影响系统性能的问题,设计搭建了带低压补气的热泵型纯电动汽车空调实验台。实验研究了不同车内温度、不同压缩机转速、不同车内风机送风量以及不同补气阀开度对融霜性能的影响,结果显示通过合理有效的控制可以缩短融霜时间在120秒以内,使空调系统的性能得到一定改善。