最新刊期
      2018年第39卷第5期
      • 李椿, 王志华, 王沣浩, 许怡博, 戢坤池, 高秀芝
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.001
        摘要：本文概述了CO2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手段，并对其在我国的发展予以展望。制约CO2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。CO2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CO2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，CO2热泵在我国将有较深入的发展。  
        关键词：CO2热泵;跨临界循环;综述;供热;制冷   
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        发布时间：2024-07-18
      • 张毅, 张冠敏, 张莉莉, 马晓旭, 徐攀, 田茂诚
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.010
        摘要：结霜导致蒸发器的热阻增加，传热系数降低，系统COP减小，制约了空气源热泵的推广应用。本文在表面结霜机理研究现状的基础上，总结了影响结霜的各种因素及其相应除霜/抑霜技术，综述了逆循环、热气旁通和电加热三种常用除霜方法的研究进展，概括了改变空气参数、表面温度和换热器结构的抑霜效果，以及表面改性抑霜技术的研究现状。指出霜导热系数模型的局限性及除霜/抑霜技术存在的问题，提出今后应结合多种措施着重探索对水蒸气凝结、冷凝水冻结、霜层回融和塌陷等阶段均有较强抑制作用的抑霜技术。  
        关键词：空气源热泵;蒸发器;结霜;除霜;抑霜   
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        发布时间：2024-07-18
      • 王伟, 崔一鸣, 孙育英, 吴旭, 梁士民
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.022
        摘要：为正确评价空气源热泵机组在结除霜过程的运行性能，探索其在冬季结霜工况下的性能表现，本文提出以“名义制热量损失系数”作为评价空气源热泵结除霜损失的重要参数，并基于大量实测数据，采用广义人工神经网络的预测方法，建立空气源热泵名义制热量损失系数的预测模型。结果表明：建立的预测模型相关系数|r|高于0.9，期望偏差百分数(EEP)小于6.5%，模型学习训练效果及通用能力表现良好，该模型可用于预测空气源热泵机组结除霜过程的制热性能，预测结果可作为探寻不同结霜工况下最佳除霜控制点的重要依据。  
        关键词：空气源热泵;结除霜过程;性能评价;名义制热量损失系数;预测模型   
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      • 周超辉, 傅旭辉, 倪龙, 姚杨, 王军, 黄勇, 刘东
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.029
        摘要：本文在2016—2017年供暖季，对北京某教学楼A、B两区域的空气源热泵地板供暖系统进行了现场实验，其中A区系统安装了室温控制和水力平衡装置，系统运行方式分为出水温度为35 ℃正常供暖的阶段1和20 ℃寒假防冻保护的阶段2。通过对室内外温度、系统供回水温度及流量和耗电量长达67 d的监测，对比分析了两系统在寒冷地区的运行效果。实验结果表明：阶段1期间，A区不但能够保证室内房间温度更适宜，供热量也明显低于B区，耗电量实现24.4%的节能效果。此外，控制装置不会影响A区机组性能，A、B区的COP分别达到3.56和3.54，并且机组实际的运行性能与性能曲线接近。而阶段2期间，温控器设置未更改，A区节能率略有下降，达到16.3%，建议温控器匹配机组出水温度进行设置实现进一步的节能效果。  
        关键词：空气源热泵;室温控制;地板供暖;节能率;现场实验   
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        发布时间：2024-07-18
      • 李子爱, 张国辉, 王宝龙, 李先庭, 石文星
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.036
        摘要：本文实验研究了过冷却回路对多联机制冷和制热性能的影响，并提出多联机过冷却回路的控制策略。结果表明：室内、外机之间的配管越长、负荷率越大及室外机入口水温越高，过冷却回路对多联机制冷量和EER的优化潜力越大；过冷却回路对制热量和制热COP均无显著影响。提出将室外机模块出口过冷度、压缩机排气温度和过冷却换热器节流侧出口过热度作为过冷却回路的开启判据和控制目标参数。  
        关键词：多联机;过冷却回路;控制策略;配管长度   
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      • 王丹东, 陈江平, 俞彬彬, 施骏业, 李万勇, 蒋甫政
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.047
        摘要：本文研发了一套CO2跨临界车用热泵空调系统，该系统采用CO2车用电动压缩机、微通道换热器、电子膨胀阀等关键部件，克服了CO2车用热泵空调系统高压和高排气温度的技术挑战。实验研究了系统充注量对CO2车用热泵空调系统性能、循环特征及膨胀阀开度的影响。提出在热泵模式下将室内换热器串联来提高高压侧的换热能力，并实验验证了该方法对车用热泵空调系统性能的提升作用。结果表明：相比于单一气冷器，采用串联气冷器的车用热泵空调系统的制热量和COPh 分别提升了17%~31%和20%~33%；该系统在﹣20 ℃全新风环境下，出风温度可达40.4 ℃，COPh为1.8。因此该系统能够满足电动汽车在低温环境下的乘客舒适性和整车负荷需求，且在制热能效方面优势显著。  
        关键词：车用热泵;制热性能测试;CO2制冷剂;跨临界循环;电动汽车   
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      • 吴曦, 徐士鸣, 刘嘉威, 代小军, 赵文仲
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.053
        摘要：根据制冷剂研发准则，兼顾制冷剂的循环性能、热物性、环保性及可燃性，提出了5对适用于复叠式中高温热泵且温度滑移很小的混合制冷剂。复叠式热泵系统低温级的制冷剂方案为R161/R1234yf或R161/R290，而高温级为R152a/RE170、R152a/R1243zf、或R245fa/R1234zeZ。与常规的R22+R134a方案进行对比分析，发现当制取80 ℃热水时，R161/R1234yf + R152a/RE170方案和R161/ R290+ R152a/RE170方案综合性能最优，在计算工况下，COP最高可达1.58，但需注意其易燃易爆性。高温级制热循环若使用R245fa/R1234zeZ，则可降低系统在易燃和高压方面的风险，冷凝温度可提高至120 ℃（压力约2.1 MPa），若能再配套更大容积的压缩机，则效果更佳。  
        关键词：制冷剂;热泵;温室效应;可燃性   
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      • 袁野, 葛天舒
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.059
        摘要：传统热泵空调采用能效极低的冷凝除湿，需要增强除湿能力，提高能效。本文基于表面涂覆吸附剂的除湿换热器，提出一种新型的一体式除湿热泵空调循环。通过建立实验测试台，测试此新型循环在典型夏季工况下的送风含湿量、除湿量、送风温度以及COP，并对关键运行参数的影响进行分析。研究结果表明:新型一体式除湿热泵空调循环除湿效果良好，除湿量约7.9 g/kg，且系统COP能达到5.2以上，新、回风温度的变化会影响送风温度和COP，新、回风含湿量的变化会影响送风温度、送风含湿量、除湿量及COP。  
          
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      • 丁若晨, 许树学, 马国远, 姜明健
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.067
        摘要：本文提出热泵驱动热管式辐射供热装置的循环原理，基于1 HP压缩机研制出一套样机，并在焓差室测试了样机在室内温度为18~22 ℃，室外温度为-15~0 ℃的工况下的运行特性。结果表明：热管散热器启动迅速、表面温度分布均匀，热管工质的最佳充注比率为0.1，当室内温度为22 ℃，室外温度为-15~0 ℃时，制热COP最高可达4.1。  
        关键词：热泵;热管;制热;COP   
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      • 徐成良, 雷艳杰, 张军, 孙策, 陈焕新, 王江宇, 黄耀
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.072
        摘要：基于某地源热泵系统节能运行的需求，本文分析了系统原有运行策略的弊端，提出了新的基于室内初始温度的运行策略，并通过供水温度调节实验验证其节能性；且根据系统运行现状进行旁通阀关闭实验。结果表明：在外界天气状况及变化趋势相近的条件下，冷冻水供水温度从11 ℃提高至12 ℃，系统2 h累计节省电量37.8 kW?h；关闭旁通阀后循环水泵在35 Hz下运行3 h，累计节省电量7 kW?h。  
        关键词：地下水源热泵;运行策略;旁通阀;循环水泵;现场实测   
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      • 赵海波, 杨昭, 戴家傲, 乔玲敏, 张玲玲
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.077
        摘要：有效质扩散系数是干燥传质研究的重要基础数据之一，现有有效扩散系数研究大多侧重于考虑温度而忽视含水率、干燥收缩变形的影响。本文建立了刺参干燥有限元模型和有效扩散系数计算模型，以含水率数据的模拟值与实验值之差最小为优化目标，计算得到有效扩散系数值，对比分析了干燥收缩及干燥温度和含水率因素对刺参有效扩散系数的影响。研究表明：收缩变形、温度及含水率等因素均对有效扩散系数影响较大，同时考虑上述3个影响因素得到的有效扩散系数比只考虑温度及含水率影响时小3.9%~14.6%，而考虑收缩变形和温度影响得到的有效扩散系数比只考虑温度影响时小8.7%~14.5%，且刺参有效质扩i数均随干燥温度和含水率的升高而增加。考虑收缩、温度和含水率等对有效扩散系数的影响后，刺参干燥模型模拟得到的含水率与实验值吻合最好，相关系数高于0.994。模拟得到的刺参内部有效扩散系数按由内向外逐渐降低的规律分布，干燥从1 h进行至15 h，内外扩散系数差值由6.4×10-10 m2/s减至0.9×10-10 m2/s，中心处质扩散系数则由14.6×10-10 m2/s降至8.9×10-10 m2/s。  
        关键词：热泵;传质;扩散系数;干燥;刺参   
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      • 尚升, 石文星, 王宝龙, 李先庭
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.084
        摘要：由燃气发动机和电动机联合驱动的混合动力热泵系统(HPHP)是提高燃气供热和制冷效率的发展方向之一，但其在系统设计和运行策略上还存在提升空间。本文提出了供热和供冷均由燃气发动机与电动机联合驱动的混合动力热泵系统，并建立数学模型。通过模型计算，针对设计工况下发动机提供60%动力下的混合动力热泵系统，分析不同环境温度下的供热运行策略和能源利用效率。结果表明：混合动力热泵可减小发动机容量，且发动机效率在中低温区间相比于燃气机热泵(GEHP)可提高3%~10%；同时一次能源效率也有较大提升，当室外温度为﹣5 ℃时，一次能源效率比燃气机热泵和电热泵(EHP)系统分别提高6.9%和5.4%，从整个供暖季的能效角度考虑，混合动力热泵具有较大的节能潜力。  
        关键词：燃气机热泵;空气源热泵;混合动力;供热;控制策略   
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      • 刘凤国, 田中允, 董付江, 曹冠忠, 加磊磊, 颜超
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.091
        摘要：本文建立了一套以R134a为制冷剂工质、以天然气为一次能源驱动开启式压缩机做功的燃气机热泵系统，研究了当蒸发器进水温度为12~22 ℃，室外环境温度为24.2~35.6 ℃，发动机转速为1 400~2 000 r/min，夏季冷热联供模式时，空气源燃气机热泵（GEHP）机组的性能。结果表明：发动机转速和蒸发器进水温度的变化对系统性能的影响大于室外环境温度变化的影响。随着发动机转速从1 400 r/min增至2 000 r/min，系统的COP1、COP2、PER1、PER2分别减小了15.5%、9.9%、18.8%、13.5%。在工况范围内，机组冷水出水温度可达6.7~19.3 ℃，热水出水温度可达40.7~61.7 ℃，考虑余热回收情况下系统的PER2可达1.14~1.45。  
        关键词：燃气机热泵;供冷;生活热水;余热回收;节能   
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      • 梁彩华, 陈睿, 邹俊杰, 张小松
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.098
        摘要：本文建立了横流热源塔的传热传质模型，研究了不同溶液流量与风量工况下，布液不均对热源塔性能的影响。结果表明：热源塔总换热量与布液均匀分布系数σ成倒“U”型曲线关系，随着布液均匀分布系数绝对值|σ|的增大而减小，当溶液质量流量为1.4 kg/s，σ=0~1时，总换热量从13.60 kW降到12.01 kW，降低了11.69%；热源塔传热传质性能与其布液均匀分布系数的大小有关，与布液均匀分布系数的方向无关。  
        关键词：横流热源塔;布液不均;传热传质性能   
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      • 程恰, 周国梁, 兰娇, 唐启天
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.105
        摘要：本文设计了一种具备两种除湿再热模式的电动汽车热泵系统，在不同实验工况下研究了两种除湿再热模式的除湿性能与再热性能。结果表明：热泵系统的功耗低于2.0 kW，COP大于2.0；除湿再热模式A的除湿率为0.41~0.83 kg/h，制热量为1.7~3.0 kW；除湿再热模式B的除湿率为0.25~0.55 kg/h，制热量为2.0~3.4 kW。因此除湿再热模式A具备良好的除湿性能，除湿模式B具备良好的再热性能；根据两种除湿再热模式的特点，提出一种既能满足乘员舱除湿供暖要求，又能相对节能的运行策略。  
        关键词：汽车空调;热泵;除湿;性能系数   
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      • 李思慧, 龚光彩, 周富玉, 刘日明
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.112
        摘要：由于现在设计人员对于空气源热泵性能的了解仅限于额定工况的制热量和COP，导致机组在夏热冬冷地区冬季工况的制热效果可能无法满足实际需求。本文建立热泵机组变工况产能输出、能效比模型和建筑冬夏季动态负荷需求模型，并将热泵产能输出和建筑负荷需求基于室内外温度和室外含湿量参数进行耦合，综合分析了室内外温度和室外含湿量等因素对热泵性能的影响，提出了空气源热泵选型的三个指标，即产能输出满足建筑负荷需求的稳定运行工况区间、最不利工况点的机组出力和能效比。该方法能够有效预测热泵选型实际性能和满足建筑负荷需求的程度，并优化风冷热泵选型方法和评价标准。  
        关键词：空气源热泵;热泵选型;变工况分析;耦合模型   
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      • 刘凤国, 马振西, 张蕊, 董付江, 加磊磊
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.121
        摘要：为了提高燃气机热泵在低环境温度下的制热性能，本文将燃气机热泵技术与复叠式热泵技术相结合，提出了应用于低环境温度下的复叠式燃气机热泵（CGEHP）系统。使用MATLAB软件，建立了CGEHP数学模型。分析了燃气发动机转速、环境温度和系统进水温度对系统供热性能（总供热量、制热性能系数（COP）以及一次能源利用率（PER））的影响规律。结果表明：当环境温度分别为﹣20、﹣15和﹣10 ℃，以NH3-LiNO3作为吸收式热泵系统工质，发动机转速为1 500 r/min时，PER分别为1.0、1.02、1.04，比常规空气源电热泵系统分别提高了24%、15%、5%。  
        关键词：燃气机热泵;复叠式热泵技术;低环境温度;一次能源利用率（PER）   
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      • 朱锴锴, 任建兴, 张俊杰, 李梦奇, 马利斌, 王海文
        2018, 39(5) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2018.05.129
        摘要：在热泵空调运行中，热泵空调水系统的输送能耗对整个系统节能降耗具有较大影响，因此大力发展冷却水大温差技术，有利于降低机组能耗。本文通过理论分析和推导得出热泵空调性能参数与冷却水温差之间的关系，并在不同冷却水温差实验工况时，分析了热泵空调制冷系统及冷却水泵的能耗。结果表明：随着冷却水温差的增大，虽然热泵空调主机单位制冷能耗逐渐增大，但热泵空调系统单位制冷能耗逐渐减小；在温差为8 ℃时，热泵系统EER最大，为3.173；冷却水温差为7~9 ℃时，机组节能效果显著。  
        关键词：空调;冷机;实验工况;节能   
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        发布时间：2024-07-18
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