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直膨式太阳能热泵制热性能的对比研究

太阳能学报 2016年第10期37卷 2578-2584页

作者：季杰赵方亮黄文竹蔡靖雍中国科学技术大学热科学与能源工程系合肥230026

直膨式太阳能热泵(direct expansion solar assisted heat pump,DX-SAHP)可直接吸收利用太阳能,进而提高热泵的蒸发温度和性能系数(COP),有利于改善热泵的热性能和结霜。本文在带有太阳模拟发射器的焓差实验室中建立直膨式太阳能热泵和... 详细信息

直膨式太阳能热泵(direct expansion solar assisted heat pump,DX-SAHP)可直接吸收利用太阳能,进而提高热泵的蒸发温度和性能系数(COP),有利于改善热泵的热性能和结霜。本文在带有太阳模拟发射器的焓差实验室中建立直膨式太阳能热泵和常规直彭热泵的对比实验,对不同条件下的热泵系统参数进行测量并进行性能对比和分析。实验结果显示,直膨式太阳能热泵能够吸收太阳能,在辐照度分别为100和200 W/m^2的工况下,系统制热功率比无辐照时的制热功率分别提高9.8%和21.8%,COP分别提高11.7%和23.7%,且除霜启动延迟23 min;辐照度为200 W/m^2时,直膨式太阳能热泵在环境温度5℃下的制热功率比1℃下的制热功率提高16.92%;在室外温度为1℃,相对湿度为95%的工况下,提高太阳辐照度,可有效减小涂层蒸发器进出口温度的波动,提高蒸发器运行的稳定性。此外,直膨式太阳能热泵在运行过程中吸收的太阳辐射被用来蒸发液态制冷剂工质,导致压缩机进气量增加,系统的制热功率和COP提高。

关键词：太阳能涂层冷凝器热泵制热性能 COP

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补气转子式压缩机变工况制热性能的分析

太阳能学报 2019年第8期40卷 2306-2313页

作者：朱冬生孙晋飞尹应德李修真涂爱民中国科学院广州能源研究所广州510640 中国科学院可再生能源重点实验室广州510640 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049

将中间补气技术应用于单缸滚动转子式压缩机上,通过实验研究的方法分析R410A喷气增焓系统在变工况、变频及变补气压力条件下制热性能的动态变化规律。实验结果表明:当环境温度Tod=-7℃时,随压缩机频率f及中间补气压力pinj的增加,系统的... 详细信息

将中间补气技术应用于单缸滚动转子式压缩机上,通过实验研究的方法分析R410A喷气增焓系统在变工况、变频及变补气压力条件下制热性能的动态变化规律。实验结果表明:当环境温度Tod=-7℃时,随压缩机频率f及中间补气压力pinj的增加,系统的制热量和功率逐渐增加,而系统COPh逐渐减小;在环境温度(Tod)为-15~7℃区间变工况运行时,系统补气质量比在高、低温工况时与补气压力的关系截然相反,其主要由补气比容ninj、补气压差pinj-pwc、补气时间dt之间的相互关系决定,与单级压缩系统相比,补气系统制热量、功率随环境温度的升高而逐渐增大,平均增幅分别为24.52%、24.39%,补气系统COPh在低温、低补气压力时最高提升10.7%,而在高温状态单级压缩系统性能更具有节能优势。

关键词：空气源热泵压缩机汽缸制热性能补气压力闪蒸器

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单缸补气转子式压缩机在热泵系统中制热性能

化工学报 2017年第9期68卷 3551-3557页

作者：孙晋飞朱冬生尹应德李修真涂爱民中国科学院广州能源研究所广东广州510640 中国科学院可再生能源重点实验室广东广州510640 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049

利用中间补气技术将单缸滚动转子式压缩机应用于空气源热泵系统中,系统地研究以R410A为冷媒的热泵系统在变频、变补气压力工况下制热性能的变化规律。实验结果表明:中间补气系统的制热量及系统功率均随着压缩机频率f、中间补气压力pinj... 详细信息

利用中间补气技术将单缸滚动转子式压缩机应用于空气源热泵系统中,系统地研究以R410A为冷媒的热泵系统在变频、变补气压力工况下制热性能的变化规律。实验结果表明:中间补气系统的制热量及系统功率均随着压缩机频率f、中间补气压力pinj的增加呈上升趋势,同频率下系统功率则以线性方式增长,而系统制热量随着补气压力及频率的增大,其相对增长率逐渐减小。因此COPh在低频时存在最佳补气压力,而在高频时无极值点;与单级压缩系统相比,在800~1200 k Pa、50~80 Hz范围内,中间补气系统的制热量、功率、COPh最大提升分别为27.55%、30.75%、7.1%。随着频率及补气压力的增加,系统COPh下降,因此中间补气技术应与合理的控制策略相结合,可使中间补气系统达到节能高效的目的。

关键词：空气源热泵补气单缸滚动转子式压缩机制热性能变频补气压力

-30℃电动汽车补气式CO_(2)热泵制热性能实验研究

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化工学报 2023年第S01期74卷 272-279,F0001页

作者：杨天阳邹慧明周晖王春磊田长青中国科学院理化技术研究所空间功热转换重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司上海201108

为提高极寒环境下电动汽车热泵的供热性能,搭建了二次节流闪发的中间补气式CO_(2)热泵实验台架,并开展了车外-30℃工况下的制热性能研究。实验结果显示,车内进风温度20℃时,无补气系统的排气温度达到176.1℃,通过中间补气排气温度降低了... 详细信息

为提高极寒环境下电动汽车热泵的供热性能,搭建了二次节流闪发的中间补气式CO_(2)热泵实验台架,并开展了车外-30℃工况下的制热性能研究。实验结果显示,车内进风温度20℃时,无补气系统的排气温度达到176.1℃,通过中间补气排气温度降低了30.7℃,且制冷剂总流量的增加与气冷器侧压力的升高使制热量和COP分别提升了74.1%和43.9%。控制车内进风温度由0℃升高至20℃,补气系统的出风温度从11.9℃升高到32.7℃,但制热量降低了3%,系统能耗增加了43.2%,COP从2.14下降到1.45。随着进风温度的升高,补气热泵循环逐步从亚临界变为跨临界,排气温度和压力均增大,但排气焓值基本不变。

关键词：电动汽车补气热泵 CO_(2) 制热性能进风温度

电动汽车热泵系统低温工况的制热性能实验研究

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制冷学报 2021年第1期42卷 53-59,81页

作者：杨忠诚苏林于荣方奕栋李康穆文杰上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

为研究低温时电动汽车热泵空调系统的制热性能,本文通过搭建空气源热泵空调系统实验台,实验研究了电动汽车热泵空调系统在环境温度为-10~0℃的低温工况下的制热性能,分析了压缩机转速(2000~5000 r/min)、HVAC总成进风量(300~400 m^3/h)... 详细信息

为研究低温时电动汽车热泵空调系统的制热性能,本文通过搭建空气源热泵空调系统实验台,实验研究了电动汽车热泵空调系统在环境温度为-10~0℃的低温工况下的制热性能,分析了压缩机转速(2000~5000 r/min)、HVAC总成进风量(300~400 m^3/h)和环境温度对该热泵系统性能的影响,最后通过推导公式,估算电动汽车在使用空调系统后的续航里程。实验结果表明:随着压缩机转速的增加,压缩机排气温度、排气压力和系统制热量均增加,而COP下降;当保持压缩机转速和环境温度不变时,HVAC总成进风量从300 m^3/h增至400 m^3/h,制热量增加约13.3%~26.0%,COP增加约0.03~0.80;在其他条件不变时,当环境温度从-10℃升至0℃,热泵空调系统的制热量增加约60.9%~71.0%,COP增加约0.51~0.63;通过公式进行计算,当环境温度为-10~0℃时,在达到相同制热量条件下,热泵空调系统可在PTC加热器的基础上使续航里程提高13.5%~20.8%。

关键词：电动汽车热泵续航里程制热性能能效系数

单-双级混合复叠空气源热泵机组制热性能实验研究

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南京理工大学学报 2012年第6期36卷 1036-1041页

作者：余延顺何雪强江辉民钱普华南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094 吉荣空调有限公司广东揭阳522000

为改善低温环境下空气源热泵机组适应性差、制热量及制热性能低等问题,设计研制了单-双级混合复叠空气源热泵机组试验样机。利用焓差实验室测试分析了样机在不同运行工况及运行模式下的制热性能及其内部参数的变化规律。结果表明:出水温... 详细信息

为改善低温环境下空气源热泵机组适应性差、制热量及制热性能低等问题,设计研制了单-双级混合复叠空气源热泵机组试验样机。利用焓差实验室测试分析了样机在不同运行工况及运行模式下的制热性能及其内部参数的变化规律。结果表明:出水温度45℃、室外温度-20℃时,系统制热性能系数高于2.1、制热量为7.61 kW、压缩比不超过4.5、排气温度低于80℃;以制热性能系数为优化目标,确定室外温度0℃为该系统单双级切换运行的控制条件。

关键词：空气源热泵单-双级混合复叠制热性能切换

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空气源热泵自然冷源过冷制热性能实验研究

制冷学报 2021年第6期42卷 45-50页

作者：牛建会步秋军河北建筑工程学院能源工程系张家口075000

冬季我国北方室外环境蕴含大量天然冷源,热力学分析表明热泵工质过冷释放的热量可以在蒸发器的等温吸热过程中获得补偿。为了研究大气自然冷源对热泵制热性能的影响,增设室外过冷器,搭建利用自然冷源过冷的空气源热泵实验装置。实验结... 详细信息

冬季我国北方室外环境蕴含大量天然冷源,热力学分析表明热泵工质过冷释放的热量可以在蒸发器的等温吸热过程中获得补偿。为了研究大气自然冷源对热泵制热性能的影响,增设室外过冷器,搭建利用自然冷源过冷的空气源热泵实验装置。实验结果表明:当室外环境温度大于0℃,冷凝温度小于45℃的条件下,自然冷源过冷对热泵制热量与制热COP影响均较小,系统制热量维持在6.22~6.70 kW,制热COP维持在3.03,压缩机排气温度维持在103℃以下;当室外环境温度小于-10℃,冷凝温度大于50℃时,随过冷度的增加,压缩机功率增加、排气温度显著增高,系统制热量呈先缓慢增加后减小趋势,制热COP降至2.3。基于上述研究提出一种空气源热泵过冷融霜新型除霜方式,融霜同时不停止制热。

关键词：空气源热泵过冷制热性能融霜

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电动汽车补气式热泵系统低温制热性能

化学工程 2023年第10期51卷 89-94页

作者：谷晓阳穆文杰李康张超波苏林上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

为提高电动汽车热泵系统低温工况下的制热性能,设计并搭建了车用经济器补气增焓热泵系统实验台,基于无补气热泵,探究2种补气支路(经济器前分支与后分支补气)下热泵系统的低温制热性能。结果表明:在-18—0℃环境工况下,2种补气支路均有... 详细信息

为提高电动汽车热泵系统低温工况下的制热性能,设计并搭建了车用经济器补气增焓热泵系统实验台,基于无补气热泵,探究2种补气支路(经济器前分支与后分支补气)下热泵系统的低温制热性能。结果表明:在-18—0℃环境工况下,2种补气支路均有利于系统制热性能提升,且经济器后分支补气系统性能更佳;在环境温度-18℃,压缩机转速6000 r/min工况下,经济器后分支补气系统制热量与能效比分别比前分支补气高6.2%和2.2%,且环境温度越低,后分支补气系统制热优势越明显;在其他条件不变时,随着补气压力增加,两种补气支路制冷剂流量增加,压缩机排气温度下降,系统制热量先增加后减小,存在最佳补气压力使系统制热量达到最高,且后分支补气最佳补气压力高于前分支补气。

关键词：电动汽车热泵系统前分支补气后分支补气制热性能

低温环境下纯电动客车热泵空调系统制热性能试验研究

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流体机械 2021年第9期49卷 13-19页

作者：周光辉白军琴李海军范雅王春艳余壮中原工学院能源与环境学院郑州450007 新能源汽车一体化空调技术河南省工程试验室郑州450007

针对纯电动客车热泵空调系统在低温环境下制热量较低、系统制热性能衰减严重等问题,搭建了基于R410A的纯电动客车热泵空调系统试验台。试验研究了车外风机风量、环境温度及压缩机转速的变化对系统供热性能的影响。试验结果表明:车外环... 详细信息

针对纯电动客车热泵空调系统在低温环境下制热量较低、系统制热性能衰减严重等问题,搭建了基于R410A的纯电动客车热泵空调系统试验台。试验研究了车外风机风量、环境温度及压缩机转速的变化对系统供热性能的影响。试验结果表明:车外环境温度由7℃降到-20℃时,系统制热量下降50.4%;采用补气技术后,系统COPh仍可达到1.46,可见该系统在低温制热方面有较高的性能;压缩机转速从3000 r/min增至5000 r/min时,制热量提升74.4%,车外风量由60%增至100%时,制热量上升3%。

关键词：纯电动客车补气技术全微通道制热性能