转轮除湿与双级热泵耦合空调系统的性能研究

摘要

除湿转轮空调系统是一种运行模式全新的空调系统,本文提出了新型的转轮除湿与双级热泵耦合空调系统,利用双级热泵提供室内冷热负荷,同时提供转轮除湿的再生热量。
　　 本文对转轮除湿与双级热泵耦合空调系统和常规的冷却除湿空调系统进行了能耗分析和比较,在相同的工况下,耦合空调系统与冷却除湿空调系统相比,一级热泵制冷负荷、制冷剂流量以及总能耗均有节省,双级热泵的性能系数比常规冷却空调系统也有所提高。
　　 通过对高温级热泵工质的分析和比较,选择R142b作为本文的实验工质,建立了热泵系统各部件的数学模型,包括压缩机、冷凝器、蒸发器及手动节流阀的数学模型,利用REFPROP的制冷工质物性资料及其他相关制冷工质物性研究资料,建立了R142b的物性计算模型。用Visual Basic语言编写了系统仿真软件,通过与机组实验数据对比,仿真结果与实验结果有较好的一致性。
　　 搭建了高温级热泵的实验平台,通过实验得出,压缩机的排气温度和功耗随着环境温度的升高而升高；风速一定的情况下,高温冷凝器出口空气的温度随环境温度升高而升高,再生热量相应提高；当环境温度一定时,高温冷凝器出口空气温度随风速的增加而减小,但是风速的增加同时导致风量增加,这使得空气带给转轮的再生热量也随之增加；风机的功耗随风速的增加而增加,且风机功耗呈现加速上升趋势。提出风机热效率,得出在一定的风速范围内,可保证较高的热效率。