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带储液气液分离器的空气源热泵除霜系统研究

制冷学报 2022年第2期43卷 23-32页

作者：马龙霞刘孜璇王沣浩王志华楼业春西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710049 西安交通大学大学建筑节能研究中心西安710049

空气源热泵在冬季供热时室外蒸发器表面容易结霜,逆循环除霜作为最常用的一种除霜方法存在除霜带液和除霜时间长的问题。为提升逆循环除霜的空气源热泵系统性能,本文提出一种耦合储液气液分离器的空气源热泵除霜系统,该系统相比于传统... 详细信息

空气源热泵在冬季供热时室外蒸发器表面容易结霜,逆循环除霜作为最常用的一种除霜方法存在除霜带液和除霜时间长的问题。为提升逆循环除霜的空气源热泵系统性能,本文提出一种耦合储液气液分离器的空气源热泵除霜系统,该系统相比于传统的空气源热泵系统能够有效延缓结霜和缩短除霜时间。本文通过实验对比研究了6个工况下该系统和传统空气源热泵系统的热力学性能。实验结果表明:在一个制热-除霜-恢复周期内该系统能够有效延缓结霜和缩短除霜时间,最大可延缓结霜53 min,最大可缩短除霜时间75 s。

关键词：空气源热泵逆循环除霜系统性能储液气液分离器

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深层地埋管换热器换热性能模拟及稳定性研究

太阳能学报 2020年第2期41卷 158-164页

作者：蔡皖龙刘俊王沣浩王志华西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710049 西安交通大学建筑节能研究中心西安710049

以深层地源热泵地埋管换热器为研究对象,对其换热特性进行数值模拟和实验研究。建立考虑轴向地温梯度的深层地埋管换热器传热模型并进行模拟计算,通过示范工程现场测试数据验证该模型的正确性。对深层地埋管换热器换热的性能稳定性进行... 详细信息

以深层地源热泵地埋管换热器为研究对象,对其换热特性进行数值模拟和实验研究。建立考虑轴向地温梯度的深层地埋管换热器传热模型并进行模拟计算,通过示范工程现场测试数据验证该模型的正确性。对深层地埋管换热器换热的性能稳定性进行研究,发现深层地埋管换热器连续长期运行及间歇长期运行下换热性能基本稳定。当按不同运停比运行时,岩土温度恢复效果良好。研究结果表明深层地源热泵有较好的换热性能及运行稳定性,为深层地热能的开发利用提供了新思路。

关键词：换热器地源热泵换热性能运行稳定性运停比

壳管式相变储能换热器性能研究与场协同效应分析

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太阳能学报 2020年第3期41卷 226-233页

作者：李椿王志华王建春王沣浩郇超西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710049 西安交通大学建筑节能研究中心西安710049

建立壳管式相变储能换热器仿真模型,利用Fluent软件对蓄能、释能工况分别进行模拟。从温度场、速度场、固液交界面3个方面分析逐时换热强度的变化原因;探讨在蓄热过程中热源管壁温、热管口径规格对传热效率的影响。研究结果表明:蓄热工... 详细信息

建立壳管式相变储能换热器仿真模型,利用Fluent软件对蓄能、释能工况分别进行模拟。从温度场、速度场、固液交界面3个方面分析逐时换热强度的变化原因;探讨在蓄热过程中热源管壁温、热管口径规格对传热效率的影响。研究结果表明:蓄热工况下管间热扰及自然对流作用明显,10000 s时液相分数达到95%。放热工况以导热为主,60000 s时相变材料仅凝固了75%。从场协同效应分析,采用小尺寸热源管能缩短时间,但单位面积换热强度有明显下降。换热温差≤20℃时,其强化效果开始衰弱。

关键词：相变储能自然对流壳管式换热器场协同

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空气源热泵除霜控制方法研究现状及展望

制冷学报 2021年第5期42卷 27-35页

作者：王沣浩马龙霞王志华楼业春刘孜璇西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710049 西安交通大学建筑节能研究中心西安710049

空气源热泵在除霜过程中“误除霜”故障时有发生,“有霜不除”会导致机组制热能力和性能下降,“无霜除霜”会导致系统供热量损失,因此空气源热泵在除霜时最佳除霜起止点的判定尤为重要。除霜控制是通过选择恰当的除霜切入点和结束点,使... 详细信息

空气源热泵在除霜过程中“误除霜”故障时有发生,“有霜不除”会导致机组制热能力和性能下降,“无霜除霜”会导致系统供热量损失,因此空气源热泵在除霜时最佳除霜起止点的判定尤为重要。除霜控制是通过选择恰当的除霜切入点和结束点,使除霜周期内空气源热泵系统稳定性好、节能以及能保证室内的热舒适。本文通过总结国内外学者对除霜控制方法的研究,分析了直接测量霜层厚度、间接监测结霜程度以及通过智能算法输出除霜起止条件三种除霜控制方法的局限性,分别从人工智能除霜控制方法的研究,抑霜技术与除霜控制方法的结合,除霜控制方法的评价体系等方面对今后的研究方向作出展望。

关键词：空气源热泵抑霜技术除霜控制评价体系

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基于生命周期理论的墙体材料多目标评价

建筑材料学报 2009年第6期12卷 742-746,751页

作者：王新轲姚建波张文王沣浩西安交通大学建筑节能研究中心陕西西安710049

以生命周期理论为基础,对典型墙体材料建立了能源、环境与成本的多目标评价模型.结合陕西区域发展情况,对10种典型墙体材料进行了多目标评价,得到了适合陕西区域情况的墙体材料生命周期评价结果,该评价结果可作为墙体材料推广应用的指... 详细信息

以生命周期理论为基础,对典型墙体材料建立了能源、环境与成本的多目标评价模型.结合陕西区域发展情况,对10种典型墙体材料进行了多目标评价,得到了适合陕西区域情况的墙体材料生命周期评价结果,该评价结果可作为墙体材料推广应用的指导性依据.

关键词：墙体材料生命周期理论多目标评价

空气源热泵室外换热器结霜、除霜及积灰特性研究现状与展望

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制冷与空调 2022年第7期22卷 1-8,38页

作者：胥凯文王志华王沣浩刘孜璇马龙霞西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安交通大学建筑节能研究中心

空气源热泵由于其高效、节能环保受到广泛应用。但是,热泵机组运行过程中,积灰和结霜导致室外换热器换热热阻增大,换热效率降低,影响了空气源热泵机组的安全和高效运行,严重阻碍了其推广和应用。目前,学者们已对二者分别展开了广泛的研... 详细信息

空气源热泵由于其高效、节能环保受到广泛应用。但是,热泵机组运行过程中,积灰和结霜导致室外换热器换热热阻增大,换热效率降低,影响了空气源热泵机组的安全和高效运行,严重阻碍了其推广和应用。目前,学者们已对二者分别展开了广泛的研究,但对于其相互作用鲜有涉及。本文基于积灰、结霜的机理,综述了各自对系统运行性能的影响及除灰、除霜技术的发展,总结了积灰对结霜过程的影响及除霜过程对除灰的作用,提出目前有必要研究积灰条件下换热器结霜/融霜过程的微观特征及其机理,以及积灰对空气源热泵系统的结/融霜频率和系统性能的影响规律,研发针对积灰条件下除霜及抑霜的技术。

关键词：空气源热泵结霜除霜积灰除灰

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CO_2热泵研究现状及展望

制冷学报 2018年第5期39卷 1-9页

作者：李椿王志华王沣浩许怡博戢坤池高秀芝西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710049 西安交通大学建筑节能研究中心西安710049

本文概述了CO_2热泵目前在国内外的研究现状,总结了其在应用过程中的突出问题,分析了压缩机、换热器、节流装置等部件及系统的特点与缺陷,介绍了提高系统效率的最新技术方法,并对其在我国的发展予以展望。制约CO_2热泵推广的原因主要为... 详细信息

本文概述了CO_2热泵目前在国内外的研究现状,总结了其在应用过程中的突出问题,分析了压缩机、换热器、节流装置等部件及系统的特点与缺陷,介绍了提高系统效率的最新技术方法,并对其在我国的发展予以展望。制约CO_2热泵推广的原因主要为系统压力较高、制造工艺要求更严格及专用压缩技术尚不成熟等导致的开发成本高。CO_2热泵未来研究内容主要为改良系统,优化部件及结合精准的计算机控制技术,实现软硬件同步发展,确保CO_2热泵高效、安全、可靠地运行,促进自然工质在制冷与供热方面的研究与应用。可以预测,CO_2热泵技术在我国将有更广泛的应用前景和研发空间。

关键词： CO2热泵跨临界循环综述供热制冷

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地下水渗流对地埋管管群传热的影响

化工学报 2010年第S2期61卷 62-67页

作者：王沣浩余斌颜亮西安交通大学建筑节能研究中心陕西西安710049

建立了有地下水渗流时地源热泵地埋管管群热渗耦合传热模型,通过数值模拟方法研究了地下水渗流对管群内不同位置钻孔换热的影响,渗流方向角和钻孔布置形式对管群换热的影响。研究结果表明,地下水的渗流削弱了管群在垂直于渗流方向上的... 详细信息

建立了有地下水渗流时地源热泵地埋管管群热渗耦合传热模型,通过数值模拟方法研究了地下水渗流对管群内不同位置钻孔换热的影响,渗流方向角和钻孔布置形式对管群换热的影响。研究结果表明,地下水的渗流削弱了管群在垂直于渗流方向上的热影响,增强了沿渗流方向的热影响。地埋管管群无论顺排还是叉排布置,都存在一个最优渗流方向角,此时管群换热效果最好,而且渗流方向角的影响随渗流速度的增大而增强。

关键词：地源热泵地下水渗流管群渗流方向角

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深层地源热泵系统实验研究及管井结构优化

工程热物理学报 2019年第9期40卷 2143-2150页

作者：刘俊蔡皖龙王沣浩王志华韩二帅西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710049 西安交通大学建筑节能研究中心西安710049 河南城建学院能源与建筑环境工程学院平顶山467036

深层地源热泵系统是通过提取深层地热能给建筑供热的热泵系统。本文依托于示范工程,对深层地源热泵系统进行实验测试。实验表明:单孔平均换热量达284.2 kW,供热机组平均COP为6.4,系统平均COP为4.7,较传统的地源热泵系统性能有优势明显;... 详细信息

深层地源热泵系统是通过提取深层地热能给建筑供热的热泵系统。本文依托于示范工程,对深层地源热泵系统进行实验测试。实验表明:单孔平均换热量达284.2 kW,供热机组平均COP为6.4,系统平均COP为4.7,较传统的地源热泵系统性能有优势明显;并建立数值模型,优化深层地埋管管井结构。结果表明,随外管径的增大,出口水温和换热量分别增加11.38%和32.3%;而随内管径的增大,出口水温和换热量则分别降低7.35%和15.67%,故适当增加外管径,减小内管径有利于深层地埋管换热器换热。内管敷设保温层可有效地降低套管换热器的换热损失,但流量较大时,过长的保温层对套管的换热作用不明显。研究结果对深层地源热泵系统的推广以及深层地埋管换热器的设计具有重要的意义。

关键词：深层地热地源热泵实验研究管径保温层