新型部分自复叠热泵的理论研究

提出了一种新型部分自复叠热泵,通过调节复叠率,该热泵可以控制压缩机的排气温度在安全温度(120℃)以内,并且把水加热到生活用热水所要求的温度(55℃),同时使热泵达到最高的能效比(COP).采用Matlab调用NIST制冷剂物性数据库Refprop 7.1编程对该热泵进行理论计算,分析了压缩机排气温度和热泵COP的影响因素,确定了最佳运行状态.理论计算结果表明:采用该新型部分自复叠热泵,可使压缩机排气温度下降30℃左右,当工质R22质量分数为0.28、冷凝器出口温度为55℃时,调节复叠率为0.717,可使压缩机排气温度降低至120℃,系统COP达到2.214.     

多级海水热泵供热系统的特性与应用分析

海水的温度稳定,蕴含着容量巨大的热能,可利用海水的热能,通过热泵制取中、低温度的热水.对单级海水热泵系统的工作原理进行了研究,重点分析了两级海水热泵系统的特性,导出了两级海水热泵系统总耗电量的计算公式,利用该公式对换热器的面积进行了优化,得出了冷凝器的最佳面积值及其他各关键参数.此外,对海水热泵系统与常规燃煤锅炉制取中低温热能进行了计算比较,得出结果：采用燃煤锅炉制热时,制取1MJ热能的费用为0.031元;利用海水热泵系统制热时,每制取1MJ热能所需的费用为0.023元,表明海水热泵系统在能源效率和经济性上有明显的综合优势.     

燃气机热泵控制系统实验研究

应用先进流量控制策略研制了燃气机热泵PLC控制系统,采用增量式PID和模糊控制方法进行实验分析.结果表明,在正常运行阶段,增量式PID控制方法能够满足实验要求,但在大范围变工况情况下,适用性不强;而模糊控制则能较好地适应燃气机热泵系统的变容量调节,易于实现系统的优化运行.     

基于微分差分方程的两位温度自动调节系统的分析方法

两位温度自动调节系统,作为一种既包含时间滞后、又包含非线性函数关系的调节系统,由于其理论上的特殊性,以往常采用近似方法或逼近法进行计算。本文提出了以微分差分方程为基础分析两位温度自动调节系统的方法。它能以系统的结构参数和给定参数为基础,完全解析地计算系统的动态特征和稳态特征,并解析地描绘被调节量的变化过程。用本文方法对两位温度自动调节系统所进行的计算,不仅能得出有关系统某些参数选择准则的重要结论,而且能够以此为基础,对两位温度自动调节系统进行更为深入广泛的研究。     

一种新型变浓度热泵系统的实验研究

为了解决空气源热泵系统冬季制热量不足的问题，提出了一种新型变浓度容量调节热泵系统，使用环保型工质R32／R134a进行了固定工况下变浓度稳态实验和变工况下定浓度和变浓度稳态性能对比实验．实验结果表明：固定工况下系统的制热量、压缩机耗功量和性能系数均随着低沸点质量分数的增加而增加；变工况下的变浓度运行比定浓度运行能更好地抑制制热量的下降，当蒸发器进口温度为-14℃时可使系统的性能系数提高5％，表现出相对于常规系统更节能的优势．实验结果验证了提出的实验装置具有调节系统循环工质浓度和随负荷变化调节系统容量的调节特性．     

光伏一体化太阳能热泵热水器的实时变容量控制

针对光伏一体化太阳能热泵热水器(PV-SAHPWH)的实时变容量控制开展模拟和试验研究,开发实时变容量控制系统实现在预定时间内完成制热水任务、降低能耗和提高系统净发电量的目的;建立光伏一体化太阳能热泵系统数学模型,并在南京搭建集热面积为4.32m2、含1匹R22工质压缩机和150L保温水箱的光伏一体化太阳能热泵试验样机,使用经定频运行试验验证的仿真程序构建系统全年运行性能数据库,并得出控制策略表;在实时变容量试验中,变频压缩机调节系统容量,同时电子膨胀阀控制蒸发器出口过热度实现实时变容量控制。研究结果表明:实时变容量控制方式所得的性能系数和光伏发电量分别比其他控制方式高5.7%～9.4%和9.7%～12.4%,且能精确地在预定时间内完成制热水任务。     

电厂高炉温度自动调节控制技术应用研究

针对电厂高炉的温度调节需求,结合现场总线技术,对电厂高炉温度自动调节系统进行的设计研究,首先概述了高炉温度自动调节的功能需求,以及现场总线技术的优点,在此基础上上重点开发设计了高炉温度自动调节控制系统,给出了系统的功能设计方案和层次架构方案,并对软件设计进行了论述,对于进一步提高电厂高炉温度的自动控制水平具有较好的指导借鉴意义.     

热泵四通换向阀容量实验台的研制

根据四通阀容量特性的预研结果，对国外类似控制阀的容量测量规定及国家标准有关四通阀容量测量的报批稿进行了研究和分析，提出了正确测试热泵四通换向阀容量曲线和名义容量的方法，并规定了测试容量时需保证的名义工况点。基于该方法研制了适合于测试热泵四通换向阀容量和进行容量特笥研究的全自动容量测试实验台，实现了四通换向阀与热泵系统的合理匹配与节能控制。     

锅炉主汽温度自动调节系统改造分析

锅炉主汽温度是影响机组生产过程安全性和经济性的重要参数。对造成主汽温度自动不能正常投入的原因进行了分析,通过选型更换调节器为 DR22型,执行机构采用 YZ1510型直行程电动执行机构,采用串级调节系统等方法进行改造,自动投入情况明显改善,投入效果较好,减轻了劳动强度,提高了自动系统的稳定性、快速性和准确性。通过应用,证明锅炉主汽温度自动的改造是成功的。     

精锻件余热回收冷却系统温度控制研究

目的研究汽车连杆锻造工艺过程,分析余热回收系统冷却水循环路径,得出余热回收系统中热泵随温度变化的工作规律,提出能实现热泵自动按顺序启停和整个系统自动控制的方案.方法分析连杆锻造工艺、冷却循环水系统工作过程及余热回收系统工艺流程,得出系统控制与温度变化间的逻辑控制关系;通过VB程序模拟冷却循环系统的温度控制,验证各控制元件在控制过程中响应节点信号的正确性.结果确定了余热回收冷却系统温度控制的逻辑关系,得到了由温度变化来控制电动阀以及热泵启停的自动控制系统.经过VB程序模拟热泵、电动阀的开启、运行与时间的关系,证明该控制方案可行.结论实现了余热回收冷却循环系统中冷却循环水和余热回收系统的自动控制,在满足工艺水要求的同时,不断利用回收的余热为车间持续供暖.     

斜盘式及涡旋式压缩机对电动汽车热泵空调系统制热性能的影响

设计了用于电动汽车的热泵空调试验平台,利用步入式低温环境试验舱,研究了不同环境温度下涡旋式压缩机和斜盘式变排量压缩机对热泵空调系统性能和车室内平均温度的影响. 试验结果表明:采用涡旋式压缩机的热泵空调系统,车室内平均温度随时间以近似开口向上的抛物线规律增加;而采用斜盘式变排量压缩机的系统,车室内平均温度随时间以开口向右的抛物线规律增加. 高压管路内工质的温度和压力变化趋势与车室内平均温度变化趋势类似. 在一定的环境温度下,随着压缩机转速的增加,车室内达到舒适温度的时间变短.      

太阳能辅助空气源热泵夏季制冷性能提升

翅片上涂有太阳能选择吸收涂料的太阳能辅助空气源热泵夏季运行时冷凝温度升高,导致系统COP和制冷性能下降。为解决这一问题,通过采用正压均流太阳能辅助空气源热泵系统以及制冷对照实验的方法,研究了气流组织形式、太阳辐射强度大小对不同压缩机频率下太阳能辅助空气源热泵系统性能的影响。结果表明,通过优化气流组织形式和改变遮阳条件,系统COP提升14.1%,仅比对照机组低3.0%,表明该设备可直接用于居住建筑;此外,不同系统形式均在压缩机频率为50~60 Hz时具有最高的系统COP,为系统匹配不同负荷特性建筑提供了依据。     

压缩式热泵及其压缩机设计的探讨

本文论述了压缩式热泵节能的原理，阐明了热泵在低温干燥领域应用的前景；探讨了压缩式热泵中关键设备一压缩机的工作条件，热泵压缩机处于冷凝温度、蒸发温度区域均较宽、较高的工况下运行，势必引起压力比大，排气温度高的结果，由此指出热泵压缩机设计时应注意的事项。     

小型海水源热泵空调系统的设计

设计制作了一台海水源热泵空调系统,该系统以海水作为热源。制作设计采用功率为1 100 W定速压缩机,考虑到海水的腐蚀性,海水端换热器选用不锈钢材质的板式换热器。对设计的系统进行实验,结果表明:系统的能量/热量转换效率(coefficient of performence,COP)和制冷性能系数(energy efficiemy ratio,EER)分别为4.159和4.412,比空气源的热泵空调系统(等功率)的COP和EER分别提高26%和33.6%,并且本系统无结霜现象,不会产生城市的热岛现象。     

Modeling and Experimental Investigation of a Variable Speed Drive Water Source Heat Pump

Accurate variable speed characteristics are needed for water source heat pumps (WSHP) to design variable speed controls to adjust refrigerant flow rates in heat pumps and air conditioners. The system capacity can then be regulated to match the compressor loads to the heating or cooling needs to improve the energy efficiency and lower energy costs. The motor and compression characteristics of WSHP were modeled to include the coupling between the motor speed and the torque characteristics and compression characteristics. An analytical model is given for a variable speed hermetic scroll compressor that describes various factors, such as the drive frequency, suction pressure, and discharge pressure as a function of the compressor speed. The model was validated experimentally using R22 and R134a in an experimental WSHP with variable speed control using frequency conversion. The results show that the analytical model properly describes the variable speed characteristics and provides a control strategy for adjusting the capacity of scroll compressors to match the heat pump or air conditioner operating conditions.     

基于制冷剂泄出的双温热泵特性研究

为满足生产生活中双温供暖供热的需求,提出了一种基于制冷剂泄出的双温热泵系统。建立基于制冷剂泄出的涡旋压缩机数理模型和系统模型并进行数值模拟验证,计算分析系统在不同泄出口位置、泄出口大小、蒸发温度、高温冷凝温度、中温冷凝温度下系统各项性能参数的变化趋势,并与传统双温热泵系统进行对比分析。结果表明,压缩机中间泄出口打开越早压缩机耗功越少、泄出口越大系统节能效果越明显,较传统双温热泵系统制热性能系数在不同工况下都有显著提高,最高可提升16%。所提模型为制冷剂泄出式双温热泵、补气增焓热泵系统的理论分析提供了更有效方法,为涡旋压缩机性能优化和双温热泵系统的研究、设计及系统性能的提升提供了理论参考。     

变工况条件下的纯电动车热泵系统火用性能分析

基于台架试验数据和热力学第1、2定律,通过改变制冷剂R134a的充注量、室外环境温度和压缩机转速等工况条件,推导出纯电动车热泵系统的性能系数(COP)及其火用损失和火用效率的计算公式,并分析了系统的性能.结果表明:制冷剂R134a的最佳充注量为400g,纯电动车热泵系统总的火用损失为0.61~1.28kW;冷凝器和蒸发器的火用效率较低,分别为37.9%~53.1%、34.2%~61.8%.     

纯电动汽车双热源热泵系统性能分析

针对纯电动汽车双热源热泵系统,采用单一空气源热泵模式和双热源热泵模式进行系统实验,得到系统的性能参数,推得各部件损失占比等.结果表明:吸取1kW废热后,制热量和能效比最大,分别提高了46.58%和28.07%;部件相对损失占比最大的为压缩机46.64%~50.07%,其次是冷凝器30.09%~33.40%.     

水库闸门防冻方法热经济性比较

针对压缩空气法、水泵法、电热法和热管防冻方法的能量转换过程,进行了能耗分析,结果表明,热管法是最佳的,水泵法次之,压缩空气法最差。水泵法是目前最可行的方法,热管法是具有应用前景的方法。     

热电热泵在非设计工况条件下的性能分析

 采用直流电源模拟太阳能电池板输出不稳定电压驱动热电热泵工作,通过实验测试研究了在连续长时间工作、电压跳跃变化和极限电压工况下,热电热泵冷端温度T_c、热端温度T_h、冷热端温差T_d的变化对其制冷/制热的性能系数（COP）的影响。结果表明,在适宜的电压范围内,热电热泵的制冷速度快、工作性能稳定且能够长时间连续工作,而制热效果明显优于制冷效果,制热效率（E_h）平均高于制冷效率（E_c）约0.8;热电热泵的最佳工作电压区间为2~4 V,此时的冷端温度低、制冷量大、COP 值在理想范围(E_c=0.87~1.89,E_h=1.75~2.75);随着工作电压增高,热电热泵的冷热端温差增大,COP 值减小,当电压大于8V 后,冷热端温差大于45℃,COP 值降至最小,工作性能较差。