列车空调变负荷影响和变频技术应用研究

通过对列车车体、车窗、新风、人体以及设备5部分传热量总负荷的计算,得到总负荷随着列车运行环境和乘客数量变化的规律.提出采用变频压缩机,通过改变压缩机转速以使得实际热负荷与机组的冷负荷尽可能保持一致.用MATLAB编程,分析计算环境温度、太阳辐射强度和乘客数量等因素对实际所需的变频压缩机转速变化的影响.得到相比于太阳辐射强度,乘客数量的变化对车厢负荷和压缩机转速影响较大的结论.     

室外换热器流路布置对热泵空调器的性能影响分析

在压缩机、毛细管、室内换热器及室外换热器的几何结构尺寸均相同的情况下,对室外换热器的流路布置进行了优化.实验结果袁明:室外换热器作冷凝器时采用逆交叉流,作蒸发器时采用顺交叉流,这样能够提高换热器和热泵系统的性能,使得热泵空调的制冷和制热循环压缩机功率分别降低3.81%和5.46%,制冷量和制热量分别增加2.73%和2.78%.使制冷能效比EER提升6.82%,制热能效比COP提升8.73%.数值比较结果表明:优化后的流路布置可增大换热器各支路后半部分的传热温差和传热系数,从而提高了换热器的性能.     

自复叠制冷循环双温冰箱设计的理论研究

为了给冰箱提供不同的闻室温度来满足储存要求,将采用非共沸混合制冷剂的自复叠制冷循环应用于双温冰箱系统,研究了两间室蒸发器出口温度、冷凝器出口温度、冷藏室与冷冻室制冷量比例及冷凝蒸发器高压侧出口过冷度的变化对冰箱系统优化设计的影响.结果表明:系统性能系数随着冷藏室和冷冻室蒸发器出口温度的降低、冷凝器出口温度的升高而减小;提高两间室制冷量的比例可增大性能系数,但压缩机耗功和压力比也同时增大;增大冷凝蒸发器高压端出口侧制冷剂的过冷度可以减小压缩机耗功,提高系统性能系数.研究结果对于自复叠双温冰箱的实际推广提供了参考.     

双冷源空调机组供冷性能实验分析

常规空调系统一般以冷凝除湿为主,之后需要再热才能满足送风温度要求,即浪费了冷量又消耗了再热的热量。为降低空调系统再热负荷,提出了双冷源空调机组。双冷源空调机组是在组合式空调机组中设置两个或多个表冷器,各表冷器可根据其功能采用低温冷源(如供回水7/12℃)和高温冷源(如供回水14/19℃)。为研究双冷源空调机组性能,试制了一种双冷源组合式空调机组,采用两组表冷器并联的形式组装。实验研究了高温表冷器的供冷能力、全热交换效率和除湿效率等变化规律,并分析了其供冷性能和节能性。结果表明,高温表冷器单独运行时,理想制冷效率显著提高,节能效果明显,送风温差可以满足室内要求,但除湿能力不足。两组表冷器联合运行通过合理设置表冷器的送风占比,完全可以满足空调系统送风要求,节约再热能量,达到节能的效果。在双冷源空调机组运行过程中,高温表冷器承担的负荷部分越大,系统的能效比EER就越大,节能效果越明显。     

变频空调器的模糊控制

普通空调器制冷量改变是通过改变室内机转速或开、停压缩机调节的,而目前交流变频空调器一般按交流--直流--交流,对压缩机转速进行控制,即变频式空调器是通过改变电源频率使压缩机的电机转速变化而达到制冷量改变的.     

新型环保制冷剂系统性能研究

为得到制冷系统不同参数以及回热器对新型环保制冷剂R1234yf,R1234ze,R152a,R448A,R290,R600a系统性能的影响,基于VapCyc建立有/无回热器两套仿真模型,并且通过试验验证了模型的正确性.仿真得到了分别选用上述6种制冷剂时,系统制冷量及制冷系数COP随过热度、环境温度、压缩机转速、冷凝器侧风量、蒸发器侧风量的变化规律.结果表明:制冷量随过热度、外界环境温度的升高而减小,随压缩机转速、冷凝器侧风量、蒸发器侧风量的增大而变大;COP随过热度、外界环境温度、冷凝器侧风量的增大而降低;随压缩机转速、蒸发器侧风量的增大而升高;相同工况下,制冷量的大小顺序为R448A, R290, R152a,R1234yf, R1234ze,R600a,COP大小顺序为R600a,R1234ze, R152a,R1234yf,R290, R448A;对于上述6种制冷剂系统,增加回热器对系统性能均是有益的,且系统制冷量及COP平均提高了10%,6%左右,并且对R600a系统性能提高最为有利.     

寒冷地区采暖季某办公楼水源热泵系统运行能效综合分析

目的研究寒冷地区水源热泵系统的实际应用效果,分析影响系统运行能效的主要参数及参数影响因素.方法测量了寒冷地区采暖季某办公楼水源热泵系统运行的介质温度、流量和耗电量等基础参数,并通过计算获取了供、取热量和能效比等间接参数.分析了热泵系统的实际运行情况,确定了影响系统能效比的主要参数.通过相关性分析识别出主要参数的核心影响因素.结果水源热泵系统能效比(EER)平均在1.8左右;机组能效比(COP)平均在3.6左右.系统部分运行阶段取热能力不足;水泵能耗偏高,耗电输热比偏大.热泵机组COP与水泵耗电输热比是影响系统能效的主要参数.主机负荷率与用户侧温差是主要参数的核心影响因素.结论办公楼水源热泵系统运行稳定,提高机组COP与降低水泵耗电输热比是提升系统能效的关键.     

多台冷水机组非均匀负荷匹配运行控制策略

以制冷量非均匀匹配的冷水机组群为研究对象,考虑制冷量自平衡特性,构建多台冷水机组并联运行热力特性模型,研究变负荷下的非均匀负荷匹配冷水机组并联运行特性,提出了基于能效基准的多台冷水机组控制策略,并与均匀负荷匹配冷水机组进行了对比分析,讨论了变冷冻水出水温度条件下非均匀负荷匹配控制策略的适用性.结果表明:在制冷量自平衡条件下,多台冷水机组并联运行时存在能效基准,冷水机组群按照能效基准所对应的控制策略运行可实现能效比最大化,本算例中的空调系统负荷率分别在14%～39%、43%～100%范围内变化时,冷水机组群平均能效比EER≥5,最大EER达5.43;在变冷冻水供水温度运行条件下,冷水机组控制策略不随冷冻水出水温度改变而改变,具有良好的适用性;在实际工程中进行冷水机组选型搭配时,以较少的冷水机组并联运行台数实现较高总体运行性能运行的非均匀负荷匹配方式应优先考虑.     

冷剂自然循环空调机的特性与应用

介绍了机组的工作原理、结构特点和自然循环特性的试验研究结果,并对试验用空调机进行了稳态模拟计算、计算和实验结果表明,自然循环的制冷量受室内、外温差和系统的冷剂充灌量的影响．制冷量随室外气温的降低而增加,当蒸发器的出口处制冷剂恰好变为饱和蒸汽时,此时的冷剂充灌量使得机组制冷量可达到最大值。     

设定参数对空调系统能耗的影响

 选择位于深圳的一栋小面积办公建筑为例,建立了建筑空调系统的物理和数学模型,基于EES 和Matlab 软件计算模拟,研究了空调系统的室内设定温度、送风温差、冷冻水和冷却水温差参数对空调系统能效比(EER)、制冷系数(COP)、输送效率和功耗等指标的影响。结果表明,室内设定温度每升高1℃,空调冷负荷减少5.6%,COP 和EER 分别升高7.2%和4.75%;送风温度每升高1℃,冷负荷下降4%,COP 和EER 分别降低5.2%和4.64%,以设备总功耗为单一指标,送风温差9.5℃为最佳值;冷冻水温差每升高1℃,冷冻水输送系数升高7.85%;冷却水温差每升高1℃,冷却水输送系数升高8.68%。该结果对空调设计和施工具有指导意义。     

典型气象季在直接蒸发冷却空调中的应用

通过分析直接蒸发冷却(direct evaporative cooling,DEC)空调系统能效比(energy efficiency ratio,EER)对室外气象参数变化的敏感度,发现DEC空调系统的累年平均能效比和额定能效比均无法作为直接蒸发冷却空调设计依据。以乌鲁木齐地区为研究对象,构建并给出了用于评估DEC空调系统性能的典型气象季。结果表明,DEC气象季可准确地反映直接蒸发冷却空调制冷能力随室外气象参数变化的特征,并且由典型气象季计算出的平均和最小能效比可分别作为DEC空调系统的经济评价指标和设备选型的关键依据。     

Development of Temperature-Humidity Independent Control Air-Conditioning Unit for Residential Buildings

Cooling panels are increasingly used in domestic residential buildings.To provide medium temper-ature cold water for the cooling panel,and dehumidify the indoor air simultaneously,a new kind of temperature-humidity independent control air-conditioning unit was developed for single residential house by utilizing multi-variable technology.First,the supply air temperature was studied to determine the proper supply air flow rate for the humidity control.Then,the energy consumption of different temperature-humidity independent eontrol systems was studied.The analysis indicates that unity evaporating temperature can be used to handle the mois-ture load and sensible heat load in two evaporators.So the unit scheme was put forward.Two evaporators were used to produce medium temperature water and dry air separately,and electric expansion valves were used to control the refrigerant distribution between the two evaporators.Then, experimental work was carried out to in-vestigate the influence of compressor frequency,refrigerant distribution on the dehumidification capacity,energy efficiency and refrigeration capacity.In the end,the paper concludes that both compressor frequency and refrig-erant distribution can control the dehumidification capacity,but the former influences the EER more than the latter.while the latter influences the refrigeration capacity more than the former.We can find a proper running point at certain sensible and latent cooling load by adjusting both compressor frequency and electric expansion.valve.The energy consumption of this kind of unit was estimated and compared with present room air condition-ers,which shows that it can save about 41% cooling energy consumption.     

空调全铝新型换热器结构优化与性能研究

对新型家用空调换热器的物理模型单元进行合理的简化处理后,利用Fluent软件对换热器波纹翅片进行了优化设计,得出优化后换热器波纹翅片的结构尺寸,为实际设计和研究提供了理论依据.按照结构优化结果生产换热器试验样件,利用空气焓值法对使用新型换热器和翅片管式换热器的家用空调机进行了对比实验,实验结果表明:采用传热面积和体积都较小的新型换热器后空调的制冷量有所增大,总耗功率却基本不变,空调的效能比提高5%,是目前家用空调翅片管式换热器的理想替代品.     

Experimental Study of Air Conditioning Unit of Evaporative Cooling Assisted Mechanical Refrigeration

The evaporative cooling,which assists the refrigeration machinery air-conditioning systems test-rig,has been designed.Its structure and working principle were described,and the performance test was con-ducted and analyzed.The test shows that making full use of the evaporative cooling"free cooling" in Spring and Autumn seasons can fully meet the requirements of air-conditioned comfort through the switch of the function in different seasons.Taking into account the evaporative cooling fan and pump energy consumption,compared with the traditional mechanical refrigeration system,more than 80 percent of energy can be saved,and the ener-gY efficiency ratio of the Unit(EER) is as high as 7.63.Using the two stages of indirect evaporative cooling to pre-cool the new wind in summer,under the conditions of the same air supply temperature requirements,0.83 kg/s chilled water saved can be equivalent to the traditional mechanical refrigeration system,and when the newwind ratio up to 50 percent.more than 10 percent load was reduced in mechanical refrigeration system.The overall EER increased about 35 percent.     

城市办公建筑空调制冷系统大气排热实测分析

为研究单位建筑面积排热量较大的城市办公建筑空调制冷系统的排热规律,采用现场实测的研究方法,选取位于深圳市及北京市城市中心区的4座典型办公建筑作为实测对象,并将空调制冷系统通过冷却塔的排热分为显热排热和潜热排热这两类进行细致分析.结果表明:实测办公建筑空调制冷系统的单位建筑面积全热排热量在85~106 W/m2范围内,其中显热排热所占比例很小仅为1%~5%,而潜热排热占绝大比例为95%~98.85%,建筑空调制冷系统通过冷却塔的排热主要以潜热排热方式向外排出,从而显著增加了建筑周围大气相对湿度,并且城市范围内的高温高湿气候条件不利于建筑空调制冷系统向大气环境排热排湿.     

地表水源热泵系统冷热源利用的节能评价

分析了地表水源热泵系统的冷却水温度、流量和扬程等因素对水源热泵系统能效比的影响.以空调冷负荷和冷冻水参数作为控制目标,提出了包含水源热泵机组能耗的冷却水系统能效比分析模型.利用该模型分析了地表水直接进入热泵机组的地表水源热泵系统和以板式换热器间接换热的地表水源热泵系统的运行能效.结果显示,冷却水温度变化对能效比的影响大于冷却水系统静扬程变化对能效比的影响.部分负荷工况下冷却水温度为23~24℃时系统能效比达到最大值.     

Condensing Heat Recovery of Centrifugal Chiller

To a kind of centrifugal water chiUer with R22 and about 1745 kW of cooling capacity.a heat exchanger was added between the outlet of compressor and original condenser to get part of or all the condensing heat.Condensing heat can be recovered by compound condensing method,which adopts air-cooling model+wa-ter-cooling model or water-cooling model+water-cooling model at the condensing side of the system.By exergy analysis and experiment research on compound condensing heat recovery of centrifugal chiller,the results are ob-tained that the capability of the whole system increases,the energy efficiency ratio (EER) becomes 3.2～5.0 from 2.2～3.4, which implies the EER increases about 1.0～1.5,the exergy efficiency increases about 10%,and the chiller runs more stably after reformation.     

全热交换器效率的权重系数分析方法

以板式全热交换器为例,通过推导全热交换器的显热、潜热和全热3种效率之间的关系式,用权重系数的概念分析了在我国不同地区气象条件下,显热效率和潜热效率对全热效率的影响程度.分析表明,夏季工况下我国大部分地区的潜热效率的权重系数大于显热效率的权重系数.如果使用全热交换器,其全热效率的大小在夏季工况下主要受其潜热效率大小的影响,而冬季工况下则主要受到显热效率的影响,由于不同气候条件的潜热和显热所占权重比例不同,在进行不同材质的全热交换器的研发和选用时,应充分考虑其显热效率、潜热效率对全年能耗的总体影响,达到更好地实现节约投资和节能的目的.     

壳管式吸附床传热特性及其强化传热研究

为了实现吸附制冷系统连续工作,在分析国内外系统循环方式的基础上,建立了多发生器系统．对吸附制冷系统的能量需求进行了计算,着重研究了吸附床的显热在总热量中所占的比例,通过外加肋片的方式减小吸附床切换过程中的过渡时间,增加系统制冷量、提高系统运行效率．理论研究结果表明：低压蒸汽作为吸附制冷系统驱动热源时,系统的制冷效率可达27％,单位质量吸附剂的制冷量为172W／kg．     

微通道分离式热管换热特征的模拟研究

为了研究充液率和运行参数对微通道分离式热管性能的影响,建立了微通道分离式热管的稳态换热模型,并验证了模型的准确性,模拟和实验结果最大相对误差为7.9%.基于该模型分析了充液率、风量以及蒸发器和冷凝器之间高度差对制冷剂侧换热系数、空气侧压降、换热量和能效比等参数的影响.计算得出系统最佳充液率范围为80.2%~105.6%,相应的换热量为3.75~3.90kW.制冷剂侧换热系数随着充液率的增加先增大后减小,系统压力随充液率增加而增大;同时当蒸发器侧风量由1 500m~3/h增加至5 000m~3/h时,系统换热量和EER分别增加了100.1%和92.5%;蒸发器和冷凝器高度差为2.4m的分离式热管比高度差为1.2m的分离式热管的平均换热量提高了9.18%.研究结果对微通道分离式热管的节能设计和运行控制有一定的参考价值.