發(fā)布時間：2017-05-02 10:08

  本文關鍵詞：R32中間補氣壓縮空氣源熱泵性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)單級壓縮空氣源熱泵在較低的環(huán)境溫度下運行時制熱性能較差,采用帶有經(jīng)濟器的中間補氣壓縮循環(huán)可提高系統(tǒng)制熱量、降低壓縮機排氣溫度。同時,熱泵空調(diào)中采用節(jié)能環(huán)保型制冷劑R32可減少充注量并提高經(jīng)濟效益。因此對以R32為工質(zhì)的中間補氣壓縮空氣源熱泵系統(tǒng)性能進行研究具有重要的理論意義及實用價值。本文首先對帶有輔助進氣口的渦旋壓縮機補氣時的壓縮過程進行理論分析,并采用EES軟件分別對中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)和單級壓縮熱泵系統(tǒng)的制熱性能進行了數(shù)值模擬,分析了渦旋壓縮機輔助進氣口的開設位置對中間補氣壓縮系統(tǒng)制熱性能的影響,對比分析了兩種熱泵系統(tǒng)在不同工況下的制熱能力。其次,利用焓差實驗室對改進后的熱泵樣機進行了試驗研究,測試在不同工況下樣機分別按單級壓縮循環(huán)和中間補氣循環(huán)工作時的制熱性能;分析中間補氣壓縮熱泵機組制熱性能參數(shù)隨中間補氣壓力的變化規(guī)律。最后,將中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)在最佳補氣條件下的制熱性能參數(shù)與單級壓縮熱泵系統(tǒng)進行對比,并與模擬結(jié)果進行比較。所得結(jié)論如下:(1)實驗結(jié)果表明:在所有實驗工況條件下,中間補氣壓縮熱泵機組的相對補氣量、制熱量和壓縮機耗功均隨中間補氣壓力的增大而升高,排氣溫度隨中間補氣壓力的增大而下降;當室外環(huán)境溫度低于-5℃時,制熱COP隨中間補氣壓力的增大先升高后下降,因此存在一個使熱泵機組制熱COP達到最大的最佳中間補氣壓力。本文實驗確定的最佳中間補氣壓力范圍為1.67~1.78MPa。(2)模擬結(jié)果和實驗結(jié)果均表明:在所有實驗工況條件下,中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)在最佳中間補氣條件下的制熱量和壓縮機耗功均高于單級壓縮熱泵系統(tǒng),排氣溫度明顯低于單級壓縮熱泵系統(tǒng);當室外環(huán)境溫度低于-3℃時,制熱COP高于單級壓縮熱泵系統(tǒng),而當室外環(huán)境溫度高于-3℃時,制熱COP低于單級壓縮熱泵系統(tǒng)。因此確定出兩種熱泵系統(tǒng)的最佳切換環(huán)境溫度約為-3℃。(3)模擬結(jié)果和實驗結(jié)果均表明:兩種熱泵系統(tǒng)的制熱量、壓縮機耗功和制熱COP均隨室外環(huán)境溫度的降低而下降,排氣溫度隨室外環(huán)境溫度的降低而升高。但由于中間補氣過程可以改善空氣源熱泵的制熱性能,因此相對于單級壓縮熱泵系統(tǒng),中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)的制熱能力因室外環(huán)境溫度降低而下降的速度變慢。在實驗中,使用R32工質(zhì)的中間補氣壓縮空氣源熱泵系統(tǒng)在環(huán)境溫度為-10℃時最高排氣溫度不超過105℃,可安全可靠運行。(4)模擬結(jié)果表明:在環(huán)境溫度為-10℃的條件下,隨著輔助進氣口開設位置的變化,即當吸氣內(nèi)壓縮容積比從1.1增至1.6時,中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)的中間補氣壓力和排氣溫度分別升高約31%、9%,相對補氣量、制熱量和壓縮機耗功分別下降約33%、4%、7%。因此,當吸氣內(nèi)壓縮容積比為1.1時,中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)具有較高的制熱量和較低的排氣溫度。
【關鍵詞】：空氣源熱泵 經(jīng)濟器 中間補氣壓縮 制冷劑R32
【學位授予單位】：天津商業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB657.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-22
• 1.2.1 新型替代制冷劑11-13
• 1.2.2 延緩結(jié)霜和除霜技術13-14
• 1.2.3 太陽能-空氣源熱泵系統(tǒng)14-15
• 1.2.4 復疊式空氣源熱泵系統(tǒng)15
• 1.2.5 兩級壓縮空氣源熱泵系統(tǒng)15-17
• 1.2.6 準二級壓縮空氣源熱泵系統(tǒng)17-22
• 1.3 課題研究內(nèi)容22
• 1.4 本章小結(jié)22-24
• 第二章 中間補氣壓縮空氣源熱泵性能模擬分析24-44
• 2.1 中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)基本原理24-25
• 2.2 渦旋壓縮機數(shù)學模型25-31
• 2.2.1 吸氣內(nèi)壓縮階段25
• 2.2.2 中間補氣壓縮階段25-29
• 2.2.3 混合氣體內(nèi)壓縮階段29-30
• 2.2.4 外壓縮階段30-31
• 2.3 中間補氣壓縮熱泵系統(tǒng)數(shù)學模型31-33
• 2.3.1 中間補氣壓力迭代計算31-33
• 2.3.2 熱泵系統(tǒng)性能指標33
• 2.4 單級壓縮熱泵系統(tǒng)性能參數(shù)計算33-34
• 2.5 熱泵系統(tǒng)制熱性能模擬34-38
• 2.5.1 中間補氣壓縮熱泵性能模擬34-36
• 2.5.2 單級壓縮熱泵性能模擬36-38
• 2.6 模擬結(jié)果分析38-42
• 2.6.1 輔助進氣口位置分析38-40
• 2.6.2 兩種熱泵性能對比分析40-42
• 2.7 本章小結(jié)42-44
• 第三章 中間補氣壓縮空氣源熱泵機組實驗研究44-57
• 3.1 實驗樣機44-48
• 3.2 實驗裝置48-52
• 3.2.1 焓差實驗室48-49
• 3.2.2 測控裝置49-52
• 3.3 實驗方案52-55
• 3.3.1 實驗設計工況52-53
• 3.3.2 實驗步驟53-54
• 3.3.3 實驗數(shù)據(jù)處理54-55
• 3.4 實驗研究內(nèi)容55-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 第四章 實驗結(jié)果分析57-68
• 4.1 單級壓縮熱泵制熱性能57-58
• 4.2 中間補氣壓縮熱泵制熱性能58-63
• 4.2.1 補氣壓力對相對補氣量的影響59
• 4.2.2 補氣壓力對制熱量的影響59-60
• 4.2.3 補氣壓力對壓縮機耗功的影響60-61
• 4.2.4 補氣壓力對制熱COP的影響61-62
• 4.2.5 補氣壓力對排氣溫度的影響62-63
• 4.3 兩種熱泵制熱性能對比分析63-66
• 4.4 實驗結(jié)果與模擬結(jié)果對比分析66-67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第五章 結(jié)論與展望68-70
• 5.1 結(jié)論68-69
• 5.2 展望69-70
• 參考文獻70-75
• 發(fā)表論文及參加科研情況說明75-76
• 主要符號表76-77
• 附錄一 換熱器幾何參數(shù)77-78
• 附錄二 主要部件技術參數(shù)78-80
• 致謝80-81

【參考文獻】

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本文編號：340747