恒频、变频风机对燃气快速热水器燃烧热效率的影响分析

本文从实际情况出发,介绍了燃气快速热水器在热负荷变化时使用不同类型的风机对燃烧热效率的影响.通过试验测试分析提出了提高热效率的途径,以期达到节约能源的目的.     

热管式两级蒸发冷却空调系统性能实验研究

提出了用于暖通空调领域新、排风能量回收的热管式两级蒸发冷却空调系统.第一级采用热管式间接蒸发冷却器,热端布置4种散热方式:(1)传统类型的显热散热;(2)排风经过喷水室降温后进入热端;(3)排风经过填料式直接蒸发冷却器降温后进入热端;(4)直接在热端顶部淋水.第二级采用填料式直接蒸发冷却器.通过对比实验发现,相对于方式1,方式2,3,4新风进出口干球温差上升了1.0~2.4℃,热管换热器换热效率提高了7.6%~16.2%.其中以方式4效果最佳:新风温降9.5℃,换热效率67.6%.     

转轮式全热回收器的数学模型与变工况性能分析

建立了转轮式全热回收器的数学模型,与现有文献对比验证了该模型的正确性,并利用此模型研究了迎面风速、新排风比、新风温度(含湿量不变或相对湿度不变)、新风含湿量的变化对转轮热回收效率的影响.结果表明,随迎面风速的增大,转轮的显热效率、潜热效率与全热效率均降低;随排风量与新风量之比增大,或新风温度的升高(相对湿度不变时),转轮的显热效率、潜热效率与全热效率均增大;随新风温度的升高(含湿量不变时),转轮的显热效率增大,潜热效率与全热效率降低;随新风含湿量增大,转轮的显热效率不变,潜热效率与全热效率升高.     

全热交换器效率的权重系数分析方法

以板式全热交换器为例,通过推导全热交换器的显热、潜热和全热3种效率之间的关系式,用权重系数的概念分析了在我国不同地区气象条件下,显热效率和潜热效率对全热效率的影响程度.分析表明,夏季工况下我国大部分地区的潜热效率的权重系数大于显热效率的权重系数.如果使用全热交换器,其全热效率的大小在夏季工况下主要受其潜热效率大小的影响,而冬季工况下则主要受到显热效率的影响,由于不同气候条件的潜热和显热所占权重比例不同,在进行不同材质的全热交换器的研发和选用时,应充分考虑其显热效率、潜热效率对全年能耗的总体影响,达到更好地实现节约投资和节能的目的.     

从市场出发，中山华帝正在创新路上——《冷凝技术在燃气具产品中的应用》项目介绍

能源是世界各国关注的问题，保护环境和合理开发使用能源是实现可持续发展的核心。应用冷凝技术开发的燃气用具产品，其热效率较现有的燃气用具产品可提高15％以上，其原理是可在现有燃气产品中增加冷凝式换热器进行二次换热，既充分吸收高温烟气中的显热又部分吸收高温烟气中的潜热，把燃气产品燃烧过程中因烟气带走而损失的热量降到最低，同时由于其排放量的减少可缩小排烟管的体积，从而在提高燃气产品热效率的同时，又降低了烟气的排放。如果将此技术移植到燃气热水器上，可降低的费用：按每天每台冷凝式热水器工作0．5h（8L），一年可节省50Nm^3（按天然气计）。未来5年燃气产品的社会需求量2300万台，如均增加冷凝换热功能，每年可节省11．5亿Nm^3燃气，将带来巨大的社会效率和经济效益，这对于我们这个能源人均占有量较低的国家来说，无疑是一件很有意义的事情，且冷凝技术在我国还是一项尚未被完全掌握的技术，具有巨大的开发潜力。市面上的冷凝式燃气产品都是从国外进口，由于其技术含量高，其销售价格一直居高不下，因此利润也十分可观。     

通讯基站分离式热管换热器的传热性能实验研究

通讯基站面临散热不均、散热系统能耗高等问题。分离式热管换热器能替代机房内空调的使用,有效减少基站散热系统能耗。分离式热管换热器传热性能的影响因素有充液率、工质类型和风量等。为了研究不同因素对换热性能的影响,通过理论计算对比分析了理论充液率和实际充液率的差异;搭建实验平台研究了不同充液率下换热器的传热性能变化规律,不同高、中温工质下换热器性能的差异以及室内外风机功率的改变对换热器性能的影响规律。研究发现：使用工质R134a时,最小充液率理论值和实际值的误差为4.74%,换热器最优充液率范围为27.1%～47.9%,且最佳充液率为31.6%,最佳充液率下换热器当量换热系数为909 W/℃;随着充液率的提升,换热器内部相变区域先增大后减小,传热形式由气态工质显热传热为主先变为工质相变潜热传热为主,而后变成液态工质显热传热为主;高温工质不适用于该分离式热管换热器,使用高温工质时,换热器内部无明显相变区域,换热器使用的工质沸点越低,相变区域越大,换热器性能越好,其最佳充液率范围也越大;随着室内、外风机功率增大,换热器性能均先迅速提升而后提升速率减缓,但蒸发器侧由于散热条件较差,提升内风机功率对系...     

气体燃烧辐射加热炉的换热效率与CFD数值模拟

采用自行设计的燃烧加热炉模型装置,研究液化石油气直喷燃烧中换热管空间位置、热负荷(燃气流量)及换热介质流量等因素对换热效率的影响规律,并对炉内温度场进行了CFD数值模拟计算.结果表明:在理想的热负荷条件下(0.88 kg/h),距离燃烧中心愈近,辐射换热效率愈大;随着换热介质流量的增加(40 L/h),换热效率有下降的趋势;CFD数值预测的温度分布规律与实测吻合较好,火焰形状是影响辐射换热的重要因素.     

间接式家用燃气热水采暖器的实验研究

本文通过对间接式燃气热水采暖器不同工况的实验研究，得出燃气耗量和水流量对设备的热效率的影响。从而说明适当地控制热负荷的大小可以充分利用设备、节约能源。     

环路热管系统温度波动的机理研究

从冷凝器两相区的水动力学不稳定性入手,分析了环路热管的温度波动机理,得出了冷凝器两相区不稳定性是系统温度波动的源动力之一.实验发现以甲醇为工质的环路热管系统温度波动集中发生在热负荷介于12~60 W时,而在该区间之外的较低和较高热负荷范围,系统能够平稳运行,这和理论分析结果相符合.另外,系统温度波动剧烈程度随着系统工质充灌量的增加而明显增强.与以甲醇为工质的环路热管相比,采用汽化潜热较小的丙酮为工质时,系统发生温度波动的热负荷范围变窄,同时温度波动剧烈程度明显降低.     

数据中心热管背板送风对芯片温度影响的模拟研究

分离式热管系统通常依据服务器负载变化来调节背板风量,降低数据中心的运行能耗和提升设备的安全性,但风量降低会影响服务器芯片散热效率,可能造成芯片过热失效。为了分析风量变化对芯片热安全的影响,基于机柜、服务器和芯片的结构和运行参数在ICEPAK中建立机柜物理模型,并耦合分离式微通道热管一维稳态换热模型,描述数据机房用热管背板冷却机柜服务器的全流程换热过程,研究了不同服务器负载下风量对芯片温度的影响。在标准工况下（机房温度27 ℃,冷水进水温度18 ℃,风量1 400 m3/h）,当服务器负载为6 kW时,芯片平均温度为54.1 ℃,热管的能效比为60。在满足机柜冷量需求的基础上,降低风量至额定风量（1 400 m3/h）的43%（600 m3/h）,会使得芯片散热器表面平均风速降低37%,芯片与空气之间的热阻升高35%,导致芯片温度和服务器排风温度分别升高至75.7 ℃和56.5 ℃。此时,芯片依然在安全温度（<85 ℃）运行,热管背板的能效比提升了132%。当服务器负载降低为4 kW和2 kW时,在保证芯片安全运行的前提下,可分别降低背板风量70%和85%,热管背板的能效比提升245%和600%。     

煤气热水器的化学清洗

对煤气热水器管壁水垢的形成原因及其化学成分进行了分析，基于煤气热水器的铜管壁构造特点，采用柠檬酸与表面活性剂复配技术，研究了用化学清洗法除去换热器的铜管壁水垢，恢复热水器性能的方法；使用该清洗方法可以有效保护煤气热水器不受强酸的化学腐蚀，同时又能够延长煤气热水器的使用寿命和提高煤气热水器的热效率。     

NH3-H2O喷射-吸收复合式燃气热水炉系统研究及分析

本文利用喷射器的工作原理构造出具有更高效率的喷射 吸收复合式燃气热水炉系统,选定氨水溶液为工质,建立了所设计系统的物理模型和数学模型,在选定系统合理匹配参数的基础上,计算了各换热器所交换热量的占比。结果表明,高温换热器吸收的烟气热量最多,其吸收的热量约占总换热量的40%以上;而低温换热器吸收的热量最少,一般不超过总换热量的25%。所设计系统在冬季效率也可达到110%以上,而夏季时效率更是可高达120%以上,可真正实现高效节能。     

换热器螺旋管冷凝换热的数值模拟与实验研究

为了研究换热器螺旋管的冷凝传热性能,对R22制冷剂使用VOF模型在螺旋直径为300mm、螺距为19.52mm、管道直径为9.52mm的换热器螺旋管进行了数值模拟,分析了换热器螺旋管的流场分布特性,研究了流体流速和饱和温度对螺旋管内换热性能的影响。通过实验研究了不同参数对螺旋管内换热性能的影响,对数值模拟的准确性进行验证。实验结果表明,在不同流体流速时冷凝换热系数的模拟数据与实验数据之间的相对误差为3%-11%,在不同饱和温度时冷凝换热系数的模拟数据与实验数据之间的相对误差为3%-8%,说明数值模拟方法和结果是合理的。该研究为螺旋管换热器的设计优化以及空调热水器一体机的节能损耗给予了一些参考。     

天然气加热炉内介质水非稳态耦合热流场研究

设计制造高效节能的加热气化设备是油气工业中迫切需要解决的问题。本文深入研究天然气加热炉传热机理,开创性地构建了大空间非稳态自然对流及介质参与性辐射耦合传热模型,求解水作为中间载热介质的天然气加热炉内非稳态耦合热流场,并通过天然气加热、传热流动试验平台,对边界条件进行试验校准并验证了数值分析模型的正确性。结果显示,加热炉内流场不均,整体循环不佳,加热炉的启动时间为2.5 h,加热效率仅为83.5%,介质参与性辐射占总传热量的24.5%。显然,传统加热炉结构有待优化,且介质参与性辐射影响不可忽略。     

天然气加热炉内介质水非稳态耦合热流场研究

设计制造高效节能的加热气化设备是油气工业中迫切需要解决的问题。本文深入研究天然气加热炉传热机理,开创性地构建了大空间非稳态自然对流及介质参与性辐射耦合传热模型,求解水作为中间载热介质的天然气加热炉内非稳态耦合热流场,并通过天然气加热、传热流动试验平台,对边界条件进行试验校准并验证了数值分析模型的正确性。结果显示,加热炉内流场不均,整体循环不佳,加热炉的启动时间为2.5 h,加热效率仅为83.5%,介质参与性辐射占总传热量的24.5%。显然,传统加热炉结构有待优化,且介质参与性辐射影响不可忽略。     

无管换热器的稳态换热特性

对无管换热器中颗粒帘换热单元的稳态换热特性进行了研究,为目前空气预热器的研究提供新的指导方向.通过传热数学模型构建、详细数学计算和定量分析,研究了颗粒质量流量对换热单元以及无管换热器出口温度的影响.研究结果发现,在颗粒帘换热单元中,当颗粒质量流量足够时,冷流体加热后的出口平均温度可无限接近热流体初始温度,冷热流体之间实现深度换热,换热效果明显;在满足颗粒帘空隙率大于0.98的条件下,颗粒质量流量越小,气固颗粒在换热通道中越容易达到换热平衡;由于换热单元中间冷热源-气固颗粒之间的温差小,换热单元的换热效率低,使得由换热单元组成的无管换热器冷热气体之间的整体换热效率较低.     

太阳能热水器热辐射流对管内水流引起的温升分布

假定太阳能热水器中管内水流速度不大且在管内作分层稳定流动，太阳热辐射流通过管内壁垂直输入水柱侧面，控制水流速度，水柱在管内输运过程有足够时间吸收热辐射流而逐渐升温，使管内的出端水温高于进端水温．由此建立管内水流的热传导方程，考虑第一、第二类边界条件，在圆柱坐标系中求解，并利用变数分离法和贝塞尔函数的性质，导出了热水器中管内水温的分布     

不同型式地埋管换热器换热性能的试验研究

在同一地埋管热交换孔中,用De32的双U和单U型埋管换热器,及De25双U和单U分别进行了现场热响应对比试验,研究其换热性能的差异;并且在同一场地中用De25与De32的双U,以及De25与De32单U型埋管进行了换热性的对比试验。研究了在地层条件、回填材料、PE管内循环液流速等均相同的情况下,双U与单U型,以及De32与De25埋管换热器的换热性能。结果表明,单U型埋管换热器单位长度换热量比双U型低20%左右,De 32管比De 25低25%左右。     

2t/h锅炉热管省煤器的设计与研究

本文介绍了能源所新近研制的热管省煤器的结构及传热特点,并就热管省煤器的主要技术指标和传统的铸铁省煤器进行了比较,认为热管省煤器是一种新型高效的换热设备,具有传统换热器不可比拟的许多优点。文章就热管省煤器设计中有关热管传热模型的假设及热力计算的简化作了叙述,并列出了主要计算步骤和计算公式。结合热管省煤器的设计,本文提出和探讨了涉及热管省媒器设计的几个主要问题,如加热段和冷却段长度比优化计算、热管省煤器的外部问题等。     

重庆地区垂直双U地埋管换热器保温性能研究

以层换热理论为基础,重庆某示范楼工程土壤源热泵系统为对象,建立实验系统,测试了实际运行状况下的地埋管换热器供回水管不同深度的水温.从地埋管不同时刻的平均水温和换热能效两个方面分析了实测数据,研究了回水管保温与不保温时垂直双U地埋管换热器的换热情况.结果表明,在冬季,保温地埋管典型日不同时刻的换热能效比不保温的高出14.09%,月平均换热能效比不保温的高出23.08%,季平均换热能效比不保温的高出40.54%.在夏季,保温地埋管典型日不同时刻换热能效比不保温的高出10.76%,月平均换热能效比不保温的高出28.57%;季平均换热能效比不保温的高出41.48%,回水管保温有利于加大地埋管换热器的换热能力.