太阳能增效的复叠式空气源热泵系统能量分析与及分析

为了提高空气源热泵的效率和稳定性,提出一种太阳能增效的复叠式空气源热泵系统,建立系统的能量模型和模型,以R134a为制冷剂进行计算分析.结果表明:随着中间冷凝温度的升高,系统机械性能系数先增大后减小,当中间冷凝温度为38 ℃时,系统机械性能系数达到最优值;随着中间冷凝温度的升高,效率先增大后减小,当中间冷凝温度为22 ℃时,效率达到最优值;系统机械性能系数、制热量、损失随着蒸发温度的升高而增大;随着太阳辐射照度的增大,系统机械性能系数、效率及制热量均有明显提升;系统中损失最大的部件为集热发生器,提高集热效率、采用合理的运行参数是提高系统效率的关键.     

太阳能—空气源热泵直接地板辐射采暖系统的实验研究

介绍了一种新型的太阳能-空气源热泵直接地板辐射采暖系统,把空气源热泵、太阳能系统和直接地板辐射采暖结合起来,在充分利用太阳能的同时,保证供暖系统的高效稳定运行。在甘肃兰州地区搭建采暖实验房进行实验研究,对实验结果分析表明,系统在晴天、阴天和雪天三种典型天气状况下运行的平均COP分别为3.4、2.6、3.1。室外温度8℃时达到最大COP值4.2,系统稳定运行后,室内温度在20℃左右轻微波动,满足冬季室内供暖需求和舒适性要求。     

不均风速场对中大型热泵结霜工况性能的影响

针对一台名义制冷量为50 kW的风冷热泵冷热水机组,研究了风速不均匀分布对机组结霜工况性能的影响.实验结果表明:风速的不均匀分布是系统反馈控制支路产生振荡的主导因素;随着风速不均匀度增加,结霜速度加快,致使系统的稳定工作时间缩短,系统的换热性能降低;风速分布不均匀度为0.93与0.18时相比,系统的稳定工作时间缩短了34 min,系统的制热量降低约14.2%;结霜振荡阶段,霜层的阻塞作用成为影响系统性能的主要因素,随着风速分布不均匀度的增加,系统参数衰减加剧.     

基于太阳能发电的空气源热泵供热系统研究

提出了太阳能发电与市电互补的空气源热泵供热系,结合某处办公建筑,给出了其空气源热泵供热系的设计方案,搭建了实际的空气源热泵供热系统。对太阳能发电与市电互补的空气源热泵供热系统进行了实验研究,结果表明当光伏电源与市电切换时,负载电压与电流波形畸变率较小,系统能够平稳运行。对整个冬季的蓄水箱水温、供暖房间空气温度、系统耗电量等参数进行测试,与传统供热方式比较,系统的经济性显著提高。     

显热除霜方式的能量分析与试验研究

针对现有逆向除霜方式的不足,提出了一种新型的除霜方式———显热除霜.分析了显热除霜的机理和作用过程,从霜层角度分析了蒸发器除霜过程中需要的热量组成.对显热除霜方式与逆向除霜方式除霜所需热量进行了理论比较,结果表明显热除霜方式所需的热量较少.从制冷系统角度对2种除霜方式除霜过程的能量进行了分析和试验验证.试验表明:逆向除霜方式因四通阀换向导致制冷系统压力、温度分布被破坏并重新建立而存在大量能量损失,显热除霜方式不存在这问题;在同样条件下显热除霜与逆向除霜相比,除霜时间缩短了26.7%,小时供热率提高2%,系统供热水温度波动在5℃以内.     

热泵型空调机组室外机速度场的实验研究

采用热线风速仪对热泵型空调室外机组空气入口侧的空：气流场进行了测量，结果表明：室外机的风速分布是不均匀的，风速的最大值和最小值相差约4倍．风速不均匀造成了室外机换热效率的降低．计算表明2排管型空调室外机组的性能优于3排管型的．室外机的风量增多23．1％，制冷工况运行时，冷凝温度降低10．1℃，空调机组的性能系数COP升高26．7％；供热工况运行时，蒸发温度升高5．4℃，供热系数升高15．1％，且减小了结霜的可能，     

风机提前启动对风冷热泵冷热水机组除霜的影响

研究了风机提前启动对逆循环除霜时间的影响.在一台名义制热量为55kW的风冷热泵冷热水机组上,采用风机提前启动和正常启动对该机组的除霜影响进行了对比实验.结果表明:当排水阶段结束时,风机提前启动除霜实验的排气压力为1234.6kPa,比风机正常启动除霜实验的排气压力低772.3kPa;在恢复阶段,由于制冷剂的流量较大而板式换热器的内容积较小,使2个除霜实验的排气压力在短时间内剧烈上升,上升幅度分别为574kPa和488.7kPa;在恢复阶段,风机提前启动除霜实验的排气压力峰值为1808.6kPa,比风机正常启动除霜实验的峰值2495.6kPa降低687kPa,有效避免了因风机正常启动除霜实验的排气压力接近高压保护值(2550kPa)而导致停机的可能.     

节流机构对风冷热泵冷热水机组逆循环除霜时间的影响

研究了不同节流机构对逆循环除霜时间的影响．用一根外径为22mm的旁通铜管及热力膨胀阀分别作为除霜时的节流机构，在一台名义制热量为55kW的风冷热泵冷热水机组上进行了实验研究．结果表明：旁通铜管系统比热力膨胀阀系统的除霜时间缩短1．5min，其中融霜时间缩短1．3min，排水时间缩短0．2min;在融霜阶段开始的一分多种和整个排水阶段，风冷换热器出口即节流机构进口的制冷剂为过热气体或者两相状态，气相的存在位节流机构的流量增加缓慢；旁通铜管系统比热力膨胀阀系统的流通面积大，所以除霜时间短．     

空气源热泵热水机组计算机监控系统设计

根据空气源热泵热水机组运行的工艺特点.提出了一个二级监控系统方案,利用可编程控制器(PLC)和MCGS组态软件完成了对监控系统的设计.下位机选择三菱FX2N系列PLC,通过梯形图程序设计,实现现场数据的检测上传以及在上位机脱机或故障时实施手动控制等功能.上位机利用MCGS组态软件进行监控程序开发,实现了数据的采集与管理、运行状态显示、故障诊断和报警以及工况的自动切换等功能.监控系统简洁友好实用,操作使用方便.     

Refrigerant Control Strategies for Residential Air-Conditioning and Heat-Pump System

This paper simulated the optimal refrigerant charge inventory of a refrigeration system in air-con-ditioning operation and heat-pump operation respectively,and studied the refrigerant control strategies in this system.The void fraction in two-phase fluid region was calculated by Harms model.And based on distributed parameter model and Harms model,the refrigerant charge inventory in condenser and evaporator were calculated and analyzed in air-conditioning conditions and heat-pump conditions,respectively.The calculating results of dif-ferent refrigerant mass between refrigeration and heating conditions indicate that the optimal refrigerant charge inventory in heat-pump conditions is lower than that in air-eonditioning conditions.To avoid the decrease of COP due to the surplus refrigerant in heating conditions,we introduced the liquid reservoir control method and associate capillary control method.Both of them could increase the heating capacity of the air-source heat pump-The difference of optimal refrigerant charge inventory in air-conditioning and heat-pump system can be controlled by the liquid reservoir or the associate capillary.