气—气热泵性能测试
空气源热泵热水器全年综合性能系数评估
境 温度 ； ②地 理 区域 差 别 ； 用 水 习惯 ； 热 泵 的 ③ ④
再次 开机 温 差 设 置 ； 用 于控 制 开 停 机 的 感 温 包 ⑤ 的个 数及 其位 置 ； 化 霜 控制 逻 辑 ； 水 箱保 温性 ⑥ ⑦ 能 等 。为此 ， 分 析 空 气 源 热 泵 热 水 器 全 年 综 合 在
对 热 泵 热 水 器 节 能 情 况 的评 价 方 法 和 指 标 ，
目前仅 有家 用 和商用 热 泵 热水 机 的 ２个 产 品标 准
规定 了标 准工况 下 的能 效 测试 方 法 和最 低 的 能 效
进行 分析 ， 将 成 为 热泵 热 水 器 国家 能 效 标 准 的 并
附 录性文献 。笔者将 以 空气 源 热 泵 热水 器 的实 际
℃ 。在 市场上 销售 的很 多 ＨＰ ｗＨ， 实 际标 注 的 其
工作 温 度范 围大 多为 一７ ３℃ ， 以这个 假设 和 ４４ 所
实际 出入 不 大 。当 然 ， 有 一 些 低 温 型 ＨＰ 也 ｗＨ，
其 工作 温度 下 限可 以扩 展 到 一１ ５℃甚 至 一２） ， （℃
但 是这 些产 品 目前 的市 场 占有率较 低 。 ５ ）水箱 保 温性 能 ， 议 单 独 作 为 一 个 指标 进 建 行 评价 ； 果 在 综 合 能 效 计 算 中需 要 考 虑 保 温性 如 能， 建议 采 用 产 品 标 准 规 定 的 保 温 测 试 工 况 进 行 评价， 而不是 全工 况进行 评价 。理 由如下 ： ① 对于商 用 热水 机 ， Ｗ Ｈ 企业 作 为设 备供 ＨＰ 应商一 般 不 提 供 水 箱 ， 箱 大 多 由工 程 商 或 经 销 水 商采购 安装 。另 外 ， 该水 箱 的容 积较 大 ， 实 很 难 其
欧洲静态加热式空气源热泵热水机性能测试方法探讨
ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ ｓ—Ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｄ ｏ ｍｅ ｓ ｔ ｉ ｃ ｈ ｏ ｔ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｕ ｎ ｉ ｔ ｓ ． Ｉ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ
用 于提 供 卫 生 热水 的热 水 机 已被 广 泛 用 于 欧
１ 试 验 的一般 要求
盟各 国，但市场上 的大多数热水机都是使用 电或 天然气 的传统能源传统型产品。近些年 ，利用可 再 生 能 源 的空 气 源 热 泵 热 水 机 得 到 了很 大发 展 ，
并 迅 速被 市场 所 接受 。
剖
表 １ 测量不确定度
测试参数 单位
温度 温 差 ℃ ℃
洚
窑 阚
度 及最 大可 用热水 量 。
第１ ３ 卷
测量不确定度
±Ｏ ＿ ２ ±０ － ２
容积 ｄ ｍ 土２％ 体积流量 ｄ ｍ ／ ｓ ±２％ 热能 （ 完成放水循环 ） ｋ Ｗｈ ±５％ 温度 （ 回水 ， 出水 ） ℃ ±Ｏ ． １ ５ 液体 体积流量 ｍ 。 ， ｓ ±１ ％ （ 传热媒体 ） 静压差 Ｐ ａ ±５Ｐ ａ （ △ ｐ≤ １ ０ ０Ｐ ａ ） ±５％ （ △ ｐ＞１ ０ ０Ｐ ａ） 盐 水 浓 度 ％ ±２％ 干球温度 ℃ 土０ ． ２ 空气 湿 球 温 度 ℃ ±０ － ３ （ 热源） 体积流量 ｄ ｍ ／ ｓ ±５％ 静压差 Ｐ ａ ±５Ｐ ａ （ △ ｐ≤ １ ０ ０Ｐ ａ ） ±５％ （ △ ｐ＞１ ０ ０Ｐ ａ） 电功率 Ｗ ±１ ％ 电参 数 电能 ｋ Ｗｈ ±１ ％ 电压 Ｖ ±０ ． ５％ 电流 Ａ ±Ｏ ． ５％
工质为R415b的空气源热泵热水器性能实验研究
工质为 Ｒ １ｂ的空气源 热泵 ４５ 热水器性 能实验研 究
项品 义，章立新 ， 陈师，高 明，王治云 黄
（ 上海理 工大学 动力 工程学院，上海 ２ ０ ９ ） ０ ０ ３ 摘 要： 通过对工质 为 Ｒ １ｂ的空气源热泵热水 器的性 能实验 ，给 出了环境温度和相对 湿度 ４５
不 同时，随着水箱 内水 温的升 高，热泵 系统 内蒸发压 力 、冷凝压 力、压 比、吸气温度 、液管
水
ｐ
水 箱 ６ ５ ５
０ ５ Ｏ
５ 赠
４
４ ０
３ ５
３ ０
２ ５
２ Ｏ
来 水
０
５０
１００
１５０
２００
时 问／ ｉ ｍ ｎ
图 １ 实验 系统 图
Ｆ ｇ １ Ｓ ｈ ｍａｉ ｆｔｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌ ｅｕ ｉ ． ｃ ｅ ｔ ｏ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｐ ｃ ｈ ｓ
温 度 、冷 凝 侧 过 热 度 和 过 冷度 、 蒸 发侧 过 热 度 以及 Ｃ ＯＰ的 变化 规 律 ，指 出 了空 气源 热 泵 热 水 器的 Ｃ Ｐ 不仅 随 水 温 动 态 变 化 ，而 且 与 气 温及 湿度 有 关 。同 时 ，还 对 水 箱 内水 的 升 温 规 律 以 Ｏ
及 与 热 泵 循 环 参 数 的 关联 进 行 了研 究 。
收稿 日期 ：２ ０ — ６ １ ０８０—７
作者简介 ：项 品义 （９ １ ） １８ 一 ，男 （ ，硕士研 究生 ，ｘａ ｇ ｙ ０ １ ６ ． ｍ。 汉） ｉ ｐ ０ ＠１３ｔ ｎ ｏ
２８ １
能源研究与信息
２０ ０ ８年 第 ２ ４卷
外 部环境 通过 空调 房模拟 ，可控 制 蒸发器 区域 的温 度和湿 度 。
新型太阳能空气能直膨式热泵与空气源热泵供热性能对比
文献标志码： A
文章编号： 0438-1157 （trastive research of heating performance of direct expansion solar/air
assisted heat pump system and air-source heat pump
Kegong Construction Engineering Group Co., Ltd., Shijiazhuang 050018, Hebei, China)
Abstract: In view of the fact that，during heating，the traditional air source heat pump when placed outdoors is
air-assisted heat pump increased approximately 70% and its total heating capacity of the day increased about 12%
compared with the air source heat pump. And when the temperature is between 0℃ and 8℃ ，the COP can still
科学技术研究与发展计划项目（185230055A）；河北省研究生创新资助项目（20190926）
very prone to frost，a new type of direct expansion solar / air-assisted heat pump was proposed，which can absorb
solar energy as well as air energy at the same time. Due to this creation，namely，the combination of solar collector
美国与欧盟家用空气源热泵热水器性能测试研究
表 1 美国热泵热水器测试工况
环境（空气）温度
进水温度
供水水压
出水温度
干球：（19.7±0.6）℃
275 kPa至最大
（14.4±1.1）℃
（51.7±2.8）℃
相对湿度：50%±2%
设计水压
1 美国标准
1.2.2 性能测试
1.2.2.1 第一小时放水测试
美国国家能源部于 2014 年 7 月 11 日公布了热泵热水器
V*i——放水的容积，gal； V*n——最后一次强制放水时水的体积，gal；
T
* del,n
—— __1
第
n-1
次放水的出水平均温度，℃；
T*del,n——第 n 次（最后一次）放水的出水平均温度，℃；
T
* min,n
__1
——
第
n-1
次放水的最低出水温度，℃。
1.2.2.2 模拟24 h使用的测试程序
1h
作状态；2）有一个或多个加热器同时加热的，当减少加热
/
/gal
器个数时开始放水；3）对于不同时工作的加热元件，当水
箱最上方的加热器停止工作时开始放水。
（7）其他放水：当符合（6）要求时开始第二次放水
及后续的每一次连续放水（如果有多次放水过程）。
00：00
10：30
23：00 24：00
（8）按下列公式计算第一小时放水量：
模型，标准将热水器分成了 4 种使用情况：很少量用水、低用 2 欧盟标准
水量、中等用水量、大用水量，每种用水量的区别如表 2 所示。
目前欧盟热泵热水器的执行标准为《Heat pumps with
表 2 热水器规格分类
electrically driven compressors–-Testing， performance
R32空气源热泵机组性能试验研究
（ Ｔｏ ｎｇ ｆ ａ ｎ ｇ Ａｒ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ ｉ ａ ｌ Ｅｎｖ ｉ ｒ ｏｎ ｍｅ ｎｔ Ｃｏ． ，Ｌｔ ｄ ． ）
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈｅ ｐｅ ｒ ｆ ｏｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｒ３ ２ ａ ｉ ｒ ｓ ｏ ｕｒ ｃ ｅ ｈｅ ａ ｔ ｐｕ ｍｐ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｔ ｈｅ
摘 要 为 了 了解 Ｒ ３ ２制冷 剂 应 用 于 空 气 源热 泵 系 统 的 性 能 ， 分 别 对采 用 补 气 增 焓 方案 和喷 液 冷 却方 案 的
２台 Ｒ ３ ２ 样机进行测试 ， 并与同型号 Ｒ ２ ２机 组进 行 对 比 。试 验 结 果 表 明 ， ２台 Ｒ ３ ２样 机 均 能 够安 全 稳 定 运 行 ， 在 整机 成 本 、 系统 简 单 性 及 可操 作 性 方 面 ， 喷 液 冷 却 系 统 占有 较 大 优 势 ， 但 在 低 温适 应 性 方 面 ， 补 气 增 焓 系统 优 势 明 显 。最 终 根 据 性 能试 验结 果 ， 给出 Ｒ ３ ２样 机存 在 的 问题 及 进 一步 优 化 设 想 。
ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ， ｔ ｈｅ ｐ ｒ ｏｂ ｌ ｅ ｍｓ ａ ｎ ｄ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈｅ ｒ ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐｌ ａ ｎ ｆ ｏｒ Ｒ３ ２ ｐｒ ｏ ｔ ｏ ｔ ｙ ｐｅ ａ ｒ ｅ ｇｉ ｖ ｅ ｎ．
第１ ３卷 第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
剖
洚
室 调
４８ — ５１
ＲＥＦＲ Ｉ ＧＥＲＡ Ｔ１ ０Ｎ ＡＮ Ｄ ＡＩ Ｒ— Ｃ０ ＮＤＩ Ｔ１ ０Ｎ Ｉ Ｎ Ｇ
基于现场实测的燃气热泵(GHP)性能研究
秦朝葵等•基于现场实测的燃气热泵（GHP )性能研究doi:10.3969/j.issn.1671-5152.2020.12.006基于现场实测的燃气热泵（GHP )性能研究□同济大学机械与能源工程学院（201804)秦朝葵张超□武汉华润燃气有限公司（430000 )朱晗摘 要：基于室内侧S气發差法，对某一工程现场安装的燃气热泵（Gas-engine-driven heat p u m p,G H P)机组进行了全年运行测试，计算了机组能效系数C O P(C oefficients o f Perform ance)及其不确定度。
重点分析了室外温度、部分负荷率等因素对C O P的影响，获得了机组在全负荷范围内的性能拟合公式，计算得出的能耗与实际能耗高度吻合。
本文工作为现行电/气价格下G H P与电动多联机（Electric heat p u m p,E H P)的运行经济性评价提供了第—资料。
关键词：燃气热泵现场实测运行性能1前言空调系统的耗电（尤其是峰电）随着高温气候 频现而屡创新高，由此引发的电力危机日益引起人们 的关注。
夏季天然气消费呈现低谷。
燃气热泵（Gas- engine-driven heat pump,下简称GHP) 以天然气为燃 料，由发动机取代电动机实现制冷/热循环，仅室内 外机风机运转需消耗电力。
若大力推广使用GHP,可 有效缓解电力的季节性峰谷差。
冬季GHP高效回收发 动机余热、无需除霜，具有较之电空调更佳的热舒适 性和更强的供热能力。
实际工程中，设计人员在设备选型时均考虑较大的安全裕量，使得机组长期在较低的部分负荷下运 行。
对于GHP,设备商仅提供50%以上负荷率的性能数 据，而电动多联机（EHP)厂家也仅提供负荷率30%以上的性能数据。
国内天然气价格高而电力价格低，欲 全面客观评估GHP较之EHP的经济性、发掘适用的市 场，必须通过实测来获得其在低负荷率下的性能。
多联机实测方法有2种：空气焓差法和冷媒焓差 法。
空气源热泵热水器性能测试方法与国家标准分析
作 者 简介 ： 袁明征 ， 热 能 工 程学 士 ， 格 力 电器 热 泵 热 水 器 产 品 室 主 任 。 负 责 空 气 能 产 品开 发 ， 参 与 过 热 泵 热 水 器 能 效 标 准 及 产 品 标 准
ｈｅ ａ ｔ ｐｕ ｍｐ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｈｅ ａ ｔ ｅ ｒ ． ＫＥＹ Ｗ ＯＲＤＳ Ｃ（ ） Ｐ； ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｔ ａ ｎｄ ａ ｒ ｄ； Ｈ ＰＷ Ｈ ； ａ ｉ ｒ ｓ ｏ ｕｒ ｃ ｅ
空气 源 热 泵 热 水 器 以空 气 为 热 源 ， 利 用 热 泵 原理， 通过热 力循 环从 空 气 中吸 收热 量 ， 用 于 制 取
第 １ ５ 卷 第３ 期
２ ０ １ ５年 ３ 月
剜
玲
室
ＲＥＦＲＩ Ｇ ＥＲ ＡＴ Ｉ （ ） Ｎ ＡＮ Ｄ Ａ１ Ｒ— ＣＯ Ｎ ＤＩ ＴＩ Ｏ ＮＩ Ｎ Ｇ
空 气 源 热 泵 热 水 器 性 能 测 试 方 法 与 国 家 标 准 分 析
袁 明 征
（ 珠海 格力 电器股 份有 限公 司 ）
Ｙｕ ａ ｎ Ｍｉ ｎｇ ｚ ｈｅ ｎ ｇ
（ Ｇｒ ｅ ｅ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ａｐ ｐｌ ｉ ａ ｎｃ ｅ ｓ Ｉ ｎ ｃ ． ｏ ｆ Ｚｈｕｈ ａ ｉ ）
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐｅ ｒ ， ａ ｃ ｃ ｏｒ ｄ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｎ ｄａ ｒ ｄ
ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｔ ｈｅ ｅ ｘｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｎ ｄａ ｒ ｄ ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ａ ｎｄ ａ ｒ ｄ ｏ ｆ ａ ｎ ｎｕ ａ ｌ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎｅ ｒ ｇ ｙ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ
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实验三气—气热泵性能测试
一、实验目的
1、熟悉热泵装置的组成，领会制冷与供热的对立统一关系；
2、明确热泵在节能技术上能作出的贡献；
3、了解热力完善度是衡量热泵性能的主要技术指标；
4、了解热泵和蒸气压缩制冷机的工作过程。
二、实验装置和工作原理
实验装置为压缩式气—气热泵，流程如图1所示，使用R22作为制冷剂，主要组成部件有压缩机、室外换热器、室内换热器、节流毛细管、干燥过滤器、气液分离器、轴流风机等，由四通阀组成四道换向机构，可进行蒸气压缩式制冷机和气—气压缩式热泵工作性能的实验。
室外风机
室内
风机图1 制冷系统流程示意图
1、蒸汽压缩制冷缩环
参考流程图，调节开关构成蒸汽压缩制冷系统。
在室内换热器（蒸发器）中产生低压制冷剂蒸汽。
在压缩机中被压缩到冷凝压力P1，消耗了机械功W，然后进入冷凝器中，因受到冷却介质的冷却而凝结成液体，凝结时压力保持不变，并放出热量Q，由冷凝器出来的制冷机液体，经节流毛细管膨胀到蒸发压力P0，温度降到与之相对应的饱和温度下，此时的成为低压两相状态气液混合物，进入蒸发器，在其中制取冷量Q0，并回复到起始状态完成一个循环。
在蒸汽压缩制冷循环中，液体膨胀过程不用膨胀机而用膨胀节流阀或毛细管来实现，这就使设备大为简化。
虽然膨胀阀和毛细管不能回收膨胀功，但因液体的膨胀功很小，因此引起的损失也不大。
循环的热平衡式为：
W
Q
Q-
=
循环所消耗的压缩功为W，故循环的制冷系数为：
Q
W
ε=
2、压缩式气—气热泵循环
调节开关构成压缩式气—气热泵循环。
它的工作原理是，利用介质的饱和温度随着压力的变化这一特性而工作的。
制冷机（冷介质）从低温热源（管外界容气）吸收热量，蒸发变为蒸汽，然后经压
缩机压缩成高温、高压蒸汽，在送到冷凝器放出高温热量，从而达到把低温热升温到高温热的目的，即所谓的热泵，压缩性热泵性能用工作性能系数ζ反映，其定义式为：
0Q W
ζ= 三、测量系统
1、制冷剂侧
1） 温度测量：采用铜-康铜热电偶（T 型），精度0.1℃，量程-200~350℃，分别位于室内机
换热器进出口和室外机换热器进出口，电压信号由Agilent 数据采集器转化为温度值。
2） 压力测量：采用精度0.25级的精密压力表，其量程为2.5MPa ，分别测量系统吸气压力和
排气压力。
2、空气侧
1） 温度测量：采用精度为0.1℃的Pt100铂电阻温度计，其量程为：-50~200℃，分别位于室
内机进出风口和室外机进出风口。
2） 风速测量：采用AR816型风速计，风速测量量程0~30m/s ，解析度0.1m/s ，准确度±5%；
风温测量量程-10℃~45℃，解析度0.2℃，准确度±2℃，要求操作湿度不大于90%。
3、功率测定：采用单相功率表，量程为300V/20A ，以测定压缩机和风机耗功。
四、实验步骤
1、检查装置所有部件是否完好；
2、接上功率表电源及机组电源；
3、开机并调节至合适档位；
4、待工况稳定后记录各温度和压力，使用风速仪测量进出口风速；
5、接上四通阀电源，切换至制热模式，重复步骤4，共记录2组数据。
五、实验报告
1、热泵工作原理
2、原始数据记录
在气-气热泵试验台测试过程中，接通电源，压缩机正常运转10分钟，待各仪表显示数据平稳后，开始记录一组数据，然后切换至制热模式，再待各仪表显示数据平稳后再次记录一组。
3、数据处理
在上述数据中，当空气侧气流不稳定时，用均方根值表示平均V ，V 1，V 2，V 3，V 4。
即n V V m i ij ∑==
1211 当空气侧气流比较稳定时，用算术平均值求气流速度的平均值，即
n V V m i ij ∑==11 除了气流速度，其它参量均可用算术平均值表示平均值，即：
n X X m i i ∑==1
4、热泵工作性能（ζ）计算 W
Q =ζ
Q ：到获得的热量
W ：热泵装置实际耗功总和
5、实际制冷系数（ε）计算
W Q 0=ε
Q ：从冷源制取的热量
W ：装置消耗的功 6、使用制冷剂侧和空气侧的两种方法计算系统的制冷系数和热泵系数并对比进行误差分析
六、问题讨论
1、何为热泵的循环效应和结霜效应？由于存在这两个效应，ζ能否全面衡量热泵的性能？
2、通过实验，对如何改进热泵装置及其扩大应用，你具何见解？。