大温跨两级压缩补气增焓热泵循环性能研究

针对公共场所现有电加热热水器能源利用效率过低的问题,从提高能源效率和一机两用的角度,提出了一种可产生冷热饮用水的补气增焓高温热泵热水器(HPWH)系统,即由准二级空气源压缩循环提供中温和高温热水,由单级空气源压缩制冷循环制取低温冷水,实现了高温热泵的能量梯级利用和饮用水的梯级产生.构建组成系统各部件的热力学模型,基于能量分析的方法,探讨了不同因素对系统性能的影响,并与传统电加热热水器进行了性能对比.研究结果表明:准二级压缩技术和能量梯级利用可显著改善高温热泵循环的制热性能.环境温度25℃、冷凝温度105℃、蒸发温度5℃时,HPWH系统制取开水的制热性能达到2.88,其能耗较传统电加热热水器降低至少219％,其制取冷水性能系数达到1.47.     

具有补气特性的跨临界二氧化碳制冷系统理论研究

为了提高跨临界CO2制冷系统性能,对具有补气特性的跨临界CO2制冷系统进行了理论分析.在该系统中,利用节流-分离-再膨胀的2次膨胀方法代替传统的1次膨胀方法,导出具有中间压强的饱和气体,再通过压缩机上的补气孔补入压缩腔,以提高系统制冷系数(COP).该文研究了补气压强和补气开始时压缩腔内压强对系统性能的影响并给出优化方案.结果表明: 对于给定的系统运行工况,当补气压强一定时,随补气开始时压缩腔内压强上升,在完全补气时系统COP增大,在部分补气时系统COP减小;当补气开始时压缩腔内压强一定时,随补气压强上升,在完全补气时系统COP减小,在部分补气时系统COP增大;存在最佳补气开始时压缩腔内压强和补气压强值,使得系统COP达到最大值.     

多功能空气源热泵实验系统设计

该文介绍了多功能空气源热泵实验系统的工作原理,进行了实验室空调冷负荷及热水量的计算,并对实验测试系统进行了设计。通过本文实验方法,得出了多功能空气源热泵在不同运行模式下机组运行功率、制冷量和COP值。多功能空气源热泵机组制热性能系数和制冷系数分别为3.84和3.25。该实验测试结果表明多功能空气源热泵实验系统设计是可行的。     

喷气增焓空气源耦合地源热泵系统的性能优化

针对山西省太原地区地源热泵应用导致土壤热平衡难以满足的问题,在传统空气源耦合地源热泵系统的基础上,设计一套新的喷气增焓空气源耦合地源热泵系统,并建立相关的数学模型.以太原地区某一建筑的应用为例,利用DeST软件模拟计算案例建筑全年冷、热负荷需求特征,利用TRNSYS软件仿真分析常规地源热泵、空气源热泵、喷气增焓空气源耦合地源热泵系统的性能,并对新的喷气增焓空气源耦合地源热泵系统性能进行优化.结果表明:案例建筑全年累计冷、热负荷比为1.57∶1.00,应用常规地源热泵后,土壤初始温度和最高温度逐年下降,10 a后平均温度降幅14.3%;与常规地源热泵系统比较,喷气增焓空气源耦合地源热泵系统初投资节省12.5%,节省25.8%的打井数,节省33.9%的运行费和15.9%的总费用,可解决埋管区土壤冷、热不平衡、埋管面积不足的问题,夏季性能系数(COP)提升26.2%,冬季制热性能系数(COP_h)提升12.3%.     

地源热泵制热性能实验系统设计与分析

介绍了地源热泵实验系统,设计了实验装置测试系统和测试步骤;研究了地源热泵机组制热性能参数测试方法,并且对地源热泵机组供热量和COP值进行测试及数据分析。试验表明,地源热泵制热性能实验系统设计是正确可行的。     

太阳能辅助空气源热泵系统采暖能效实验分析

针对空气源热泵系统在北方冬季由于蒸发温度低而导致的制热效率低下的问题,本文采用了低温太阳能热水辅助空气源热泵采暖的解决方案,搭建了太阳能辅助空气源热泵系统试验台。本文对空气源热泵系统和太阳能辅助空气源热泵系统这两种运行模式下的制冷剂进出口温度、室内温度等参数进行了测试、对比,计算并且分析了系统的制热量和制热系数,得出太阳能热水辅助系统较空气源热泵系统,能够使室内温度提升4℃,COP提升1.3,热泵系统能够稳定、可靠、高效运行。与传统的空气源热泵系统相比,太阳能热水辅助空气源热泵系统具有较大的环保潜力、节能潜力。     

户式空气源热泵地板供暖系统实测分析

空气源热泵与辐射地板相结合是长江流域出现的一种新的住宅供暖方式,部分负荷下的运行能效比(COP)值是决定该系统节能性能的关键.本文在重庆市区某住宅中建立了实验系统,在室外气温接近冬季平均温度、负荷率约为50%的条件下,进行了21个工作周期的测试,测得制热COP平均值为2.75,与额定COP接近;工作周期运行COP平均值为2.07,比制热COP平均值低25%.分析表明,采用水温参数进行热泵机组控制是造成工作周期运行COP较低的主要原因.通过对系统特性的分析,提出采用室温为主参数、结合热泵出水温度进行热泵机组控制的新方案.     

一种太阳能与空气源双热源热泵系统的性能研究

针对单一空气源热泵和单一太阳能热水器的不足,提出太阳能-空气源双热源热泵系统,分析了太阳辐射强度对系统运行的影响.通过太阳能辅助热泵与空气源热泵运行对比实验得出,在整个加热过程中,太阳能辅助热泵系统的系统运行性能和加热水速率均优于空气源热泵系统.太阳能辅助热泵系统的性能系数COP平均值约为单一空气源热泵系统的3倍.在冬季环境温度较低情况下,太阳能辅助热泵相对于空气源热泵具有明显优势.     

严寒地区公共浴池废水余热回收利用研究

目的解决严寒地区公共浴池洗浴用水量大、洗浴废水余热浪费严重的问题,探讨系统机组制热性能和计算洗浴废水余热回收利用率.方法以辽宁省沈阳某大学浴池洗浴废水余热回收利用情况为例,利用温湿度测试系统、超声波流量计等仪器设备对该高校污水源热泵系统洗浴废水进、出口温度,蒸发器和冷凝器的进出口温度等进行实测,通过计算确定机组制热性能系数(COP)及洗浴废水余热利用率,分析机组能效比.结果洗浴废水进口温度为28.2～34.5℃,温度变化范围较小,比较稳定.机组COP值比较高且比较稳定,机组传热系数受洗浴人数和机组使用时间影响较大.洗浴废水中含有以COD为代表的微生物,通过测试发现洗浴废水水温较高,不利于COD等微生物的生长.严寒地区公共浴池余热利用率可以达到80%以上.结论低品位余热回收用于严寒地区公共浴池洗浴废水回收是一种有效的余热利用方式,在现有余热回收利用技术的基础上,较好地保证了节能性和经济性.     

高精度热泵热水器制热量测试方法的实验研究

通过对国家标准GB/T23137—2008与GB/T 21362—2008中循环加热式及静态加热式热泵热水器制热量的测试方法的分析,发现制热量的测量存在误差,影响机组性能的判定.现提出另一种测试方法——排水法.待热泵热水器将水箱内的水加热至设定温度55℃后,从排水口将热水排出,同时进水口进入15℃的水,至排水温度与进水温度相差小于等于0.5℃,实验结束.绘制排水曲线图,计算出热泵热水器的制热量.结果表明,排水法较国标法测得的循环加热式的制热量平均增加了10.2%,性能系数COP增加了10.2%;静态加热式的制热量增加了12%,COP增加了12%.研究表明,排水法在热泵热水器性能测试中具有较高的精度.