燃气压缩式热泵空调系统的实验研究.pdf

第24卷第6期 2003年11月 工程热物理学报 JOURNAL 0F BNGINEERING THERMoPHYSICS V01 24．No 6 Nov．．2003 燃气压缩式热泵空调系统的实验研究 杨 昭1程 珩1张世钢1谢英柏2 (1-天津大学热能研究所， 天津 300072； 2华北电力大学动力系， 河北保定 071003 摘要 对采用燃气机驱动的压缩式热泵守调系统进行安装、改造及运行实验，实验的内容主要包括发动机系统的运行 特性、热泵系统、接体系统的性能特性。实验结果表明，燃气机热泵是一项高效节能技术，在实验条件下其平均一次自B源 利用率PER为1．42；而且部分负荷特性好，可以良好的实现变速调节。 关键词热泵；燃气机；实验研究；一次能源利用率 中国分类号：TKl23 文献标识码：A 文章编号：0253—231x(2003)06一092D_03 EXPERIMENTAL RESEARCH oF A CoMPRESSIVE HEAT PUMP AIR．CoNDITIoN SYSTEM DRIVEN BY GAS ENGINE YANG Zha01 CHENG Hen91 ZHANG Sh卜Gan91 XIE Ying—Bai2 (1 Tj柚Y洳Unmrsj机Tja可j且300072，∞ina； 2 Nor曲mma剧ect“c P0雌r U皿i僧r宕鲰Baodjng 07l003，∞fna) Abstract Thr。ugh the installation，alteration and running experiment。f a coInpressive heat pmnp 越r_condition 8ystem driven by gas engine，the content of the e’rperiment is to research the running performance of gas en百11e 8ystem，and the coemcient of performance of the heat pump 8ystem and tbe whok system The re8ults shows that the gas engine driven heat pump is a h培h emciency energy saving technology，its吖e‘age PER(primary eIle。gy ratio)is 1 42 uⅡder the condition of experiment， and it has a go。d performaⅡce ofload，so the speed collld be adjusted easily to reach the need o儿oad． Key words heat pump；gas engine；expe血nental research；PER 1前 言 燃气压缩式热泵空调，主要用在大楼和区域性 的冷暖房中，供采暖、制冷和供应热水之用。它既能 利用性能系数比吸收式高的压缩式循环，又能够充 分利用发动机余热，因而其一次能源利用率高。燃 气热泵以洁净的天然气作为能源，温摩气体和污染 物的排放量远低于其它各种供热空调方式。另外， 由于电驱动空调的大量使用，许多城市夏季出现电 力供应紧张问题，而夏季天然气供应却相对过剩， 因此燃气热泵的使用既有利于填平电力方面的季节 峰谷差，也解决了燃气冬夏季节的产供不平衡，起 着削峰平谷的作用。 2实验系统及装置 本文研究的燃气压缩式热泵空调系统如图1所 示。 图l实验系统原理图 收稿日期：2002一11—28，修订日期：2003_0。一18 基金项目：211二期工程建设项目，国家985建设项目资助(N。．x03140)；天津市科技发展项目资助(No 30lol4) 作者简介：作者简介：杨昭(1960_)，女，天津人，教授，博士生导师，博士，主要从事能源有效利用，制冷热泵及环保技术的研究 万方数据 6期 杨 昭等：燃气压缩式热泵夺调系统的实验研究 燃气机采用改造的双燃料发动机，压缩机采用开 启式高效活塞压缩机，转速范嗣500一3500 r／min， 循环工质采用环保工质R134a。 3实验方法及目的 实验采用恒定循环水流量，调整发动机转速， 测试在不同条件下发动机的性能指标、热泵系统和 整体系统的总性能指标。 4实验结果及分析 4．1发动机系统负荷特性 发动机的负荷特性主要反映发动机的经济性随 负荷的变化情况，它可以直观地显示发动机在不同 负荷运行下的经济性，因此常用来作为性能比较的 依据。 在实际应用中我们希掣发动机的燃料消耗率越 小越好，因为这样经济性越好。 图2为发动机功率和燃料消耗率、