分部除霜的热泵系统除霜性能研究

发布时间：2022-11-04 17:49

　　由于空气源热泵具有优秀的节能、安全、耐用等优点被广泛的使用于各个领域。但是空气源热泵在室外环境温度较低且湿度较高的环境下运行会导致室外换热器结霜严重影响热泵的性能,因此空气源热泵的结霜问题也一直是研究的热门问题,针对此问题也产生了许多不同的融霜方法。本文基于热气旁通除霜方法提出了分部除霜的热泵系统并对其系统性能与融霜性能进行了模拟与实验。工程中常用的空气源热泵系统除霜方法有人工扫霜、逆循环除霜、热气旁通除霜和电加热除霜等,但是以上的除霜方法均存在不同的问题。人工扫霜会增加人力消耗,逆循环除霜在除霜的同时无法供热而且会降低室内环境温度,热气旁通除霜系统结构较为复杂而且会产生较多的热量浪费,电热加热除霜存在安全隐患且有额外的电能消耗。针对现有的除霜方法中存在的缺陷,本课题提出一种带补气的一次节流中间不完全冷却准双级压缩方式分部除霜热泵系统。通过采用带补气的一次节流中间不完全冷却准双级压缩循环使本系统能适用于较低的室外环境温度,通过将热气旁通除霜方式进行改良得到分部除霜方式,将室外换热器分成三组拥有独立的进出口的换热翅片管实现分部控制,避免了空气源热泵融霜时从室内环境吸热以及融霜时产生多余的... 

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 室外换热器结霜过程研究
        1.2.2 室外换热器翅片结构研究
        1.2.3 空气流动对结霜与融霜的影响研究
    1.3 研究内容
    1.4 研究目的和意义
    1.5 本章小结
第二章 分部除霜热泵系统除霜性能理论分析
    2.1 分部除霜热泵系统简述
    2.2 分部除霜热泵系统模型的建立
        2.2.1 热泵系统模型的建立
    2.3 除霜模型的建立
        2.3.1 模型假设
        2.3.2 除霜四个阶段建模
    2.4 模拟结果分析
        2.4.1 蒸发温度对除霜时系统COP的影响
        2.4.2 蒸发温度对除霜时间的影响
        2.4.3 风机频率对除霜时间的影响
        2.4.4 蒸发温度与风机频率对除霜时间的影响
    2.5 本章小结
第三章 实验台设备选型及搭建
    3.1 循环工质的选取
    3.2 实验台设备选型
        3.2.1 压缩机的选型
        3.2.2 套管式冷凝器的选型
        3.2.3 节流装置的选型
        3.2.4 蒸发器的设计
        3.2.5 风机的选型
        3.2.6 其它辅助配件选型
    3.3 循环水泵的选型
    3.4 实验系统的调试
        3.4.1 系统的吹污
        3.4.2 系统的保压
        3.4.3 制冷剂的充注
    3.5 本章小结
第四章 实验研究及数据分析
    4.1 实验测试的数据采集
    4.2 数据测量系统及模拟室外环境系统
    4.3 实验方法与操作步骤
        4.3.1 实验研究方法
        4.3.2 实验台操作步骤
    4.4 实验数据分析
        4.4.1 实验数据处理注意事项
        4.4.2 蒸发温度以及风机运行频率对室外换热器结霜耗时的影响
        4.4.3 蒸发温度以及风机运行频率对冷凝器出水温度的影响
        4.4.4 蒸发温度对室外换热器融霜速率的影响
        4.4.5 风机运行频率对室外换热器融霜耗时的影响
        4.4.6 蒸发温度以及风机运行频率对室外换热器融霜耗时的影响
    4.5 实验中遇到的问题以及分析
        4.5.1 实验台搭焊接问题
        4.5.2 节流阀的选择与调试问题
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 不足与展望
参考文献
发表论文、参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]室外换热器迎面风速对空气源热泵结霜特性的影响[J]. 郭宪民,王冬丽,陈轶光,汪伟华.  化工学报. 2012(S2)
[2]翅片类型对热泵空调结霜特性的影响[J]. 黄东,刘小玉,王彦鲁.  制冷学报. 2012(02)
[3]风速对空气源热泵翅片管换热器结霜特性影响[J]. 尹从绪,陈轶光.  低温与超导. 2011(12)
[4]翅片型式对空气源热泵机组结霜特性的影响[J]. 郭宪民,杨宾,陈纯正.  西安交通大学学报. 2009(01)
[5]融霜时风机运行状态对换热器性能影响的实验与分析[J]. 张萍.  制冷空调与电力机械. 2008(06)
[6]圆孔翅片管积霜工况下的制冷性能实验[J]. 王厚华,高建卫,彭宣伟.  重庆大学学报(自然科学版). 2007(05)
[7]霜层生长初期冰晶体结构实验研究及分形分析[J]. 侯普秀,蔡亮,虞维平.  应用科学学报. 2007(02)
[8]冷面上过冷水珠冻结的实验研究[J]. 吴晓敏,许旺发,王维城,唐黎明.  工程热物理学报. 2005(01)
[9]水平冷面上霜晶生长规律的实验研究[J]. 许旺发,吴晓敏,王维城,唐黎明.  低温工程. 2003(06)
[10]冷表面结霜的微细观可视化研究[J]. 吴晓敏,单小丰,王维城,唐黎明.  清华大学学报(自然科学版). 2003(10)

硕士论文
[1]圆孔翅片管式制冷换热器的节能性能研究[D]. 方赵嵩.重庆大学 2008
[2]外电场对竖直冷表面上自然对流结霜过程影响的研究[D]. 张新华.北京工业大学 2006



本文编号：3701061