回质型太阳能吸附式制冷系统的性能

提出与构建了太阳能热水驱动的回质型吸附式制冷系统,测试分析了运行参数对系统制冷性能的影响,并在高温季节对系统进行了实验运行.结果表明,采用高效的真空管太阳能热水系统,合理配置集热器面积,能够稳定地驱动吸附式制冷系统.在16~21 MJ/(m2.d)的太阳辐射条件下,系统的日平均太阳能制冷系数COPsolar≈0.1~0.13.     

太阳能吸附式制冷装置中集热系统的研究

针对吸附式制冷装置及太阳能集热器的特点,提出了一种适用于连续制冷吸附式制冷装置的太阳能集热系统。该集热系统可根据太阳辐射强度的变化,采取不同的运行模式。建立了采用该集热系统的连续制冷吸附式制冷装置数学模型,数值模拟了连续制冷吸附式制冷装置一天中不同时段在不同运行模式下的热力性能。计算结果表明,该太阳能集热系统可有效地提高吸附剂解吸温度及单位集热面积的制冷功率,实现太阳能的高效利用。     

基于EBSILON的冷热电三联供系统及能量利用特性

为研究天然气冷热电三联供分布式能源(combined cooling heating and power,CCHP)系统的能量利用特性,以某冷热电三联供能源站作为研究对象,利用EBSILON软件分别建立内燃机组、烟气-热水型溴化锂吸收式冷水机组、换热器组件等模型,分析了烟气-热水型溴化锂吸收式冷水机组在不同烟气与缸套水热源驱动下的制冷系数(coefficient of refrigeration,COP)特性,内燃机组不同负荷率下系统的综合供能特性.研究结果表明,CCHP采用单一热源制冷时,烟气热水型溴化锂吸收式冷水机组以烟气作为驱动热源可获得较高的COP,而以缸套水作为驱动热源时COP较低;在同时具备冷热负荷情况下,高温烟气更适合作为制冷热源,而高温缸套水更适合充当制热热源;采用双热源驱动制冷与单一热源相比,具有更高的综合能源利用效率,在内燃机75％负荷率、WY1工况下,COP与综合能源效率达到最大值1.28与92.0％;而在50％负荷率时采用缸套水作为单一热源驱动制冷机时,COP与综合能源利用效率达到最低值,分别为0.74与76.1％.模型分析得出的CCHP系统综合供能特性,在一定程度上可有效指导冷热电三联供能源站的高效运行.     

基于联供系统的太阳能光热/光电利用试验研究

利用能源梯级应用的原理,将太阳能光电和燃料电池发电、太阳能光热和燃料电池余热回收利用相结合,构建太阳能耦合燃料电池的热电联供系统.搭建太阳能气象工作站、太阳能光电/质子交换膜燃料电池模拟器、低温太阳能集热器/空气源热泵热水系统试验平台,验证太阳能耦合燃料电池热电联供系统的可行性.试验结果表明:100 W太阳能光伏板平均充电电压值为11.73 V,平均充电功率为18.29 W,平均充电效率为14.22%,光伏板平均温度系数为0.076 3,PEM FC电能转化效率为22.06%.在低温太阳能集热器/空气源热泵热水系统中,储热水箱最低平均温度为44.24℃,管板集热器总平均热效率为35.43%,黑陶瓷集热器总平均热效率为40.21%.试验结果验证了太阳能耦合燃料电池热电联供系统的可行性,对有效解决我国能源紧缺、环境污染等问题具有重要的理论和工程应用价值.     

前置串联式风冷热回收机组的冷媒控制策略

分析了前置串联式风冷热回收空调系统存在的主要应用问题,提出了一种应用于该类型空调机组的冷媒控制策略.通过测试证明,使用该冷媒控制策略的风冷热回收机组有效避免了风险,运行情况得到明显改善.在常规工况下,机组运行稳定;在热回收器进水温度为30℃的低热水温度制冷工况下,机组节流装置前液态冷媒的过冷度由0.2℃提升到3.1℃,冷凝热的回收率从16.34%提高到19.48%,热回收出水温度升高约2.5℃;在制冷最大负荷工况下,排气压力过高时,机组可以按照控制逻辑设定回收系统中多余的冷媒,保证机组稳定运行.     

一种导流管式承压全玻璃真空管太阳能热水系统的实验研究

对一种导流管式承压全玻璃真空管太阳能热水系统在晴天天气情况下的日得热量、平均日效率、系统平均热损因数、能效系数等热性能参数进行了热性能测试,并与传统式全玻璃真空管太阳能热水系统进行对比;分析了导流管式承压全玻璃真空管太阳能热水系统的实际运行特征及与传统式全玻璃真空管太阳能热水系统的区别.实验结果表明:导流管式承压全玻璃真空管太阳能热水系统相比传统的全玻璃真空管太阳能热水系统具有热性能良好,得热量高,平均热损因数小,太阳能热转换率更高等优势.     

回热型吸附式空调样机的改进及性能试验

为了研究改造后的回热型吸附式空调样机对低温余热的利用效率,结合一个试验循环分析系统的稳定热源、冷却水负荷、吸附床工作状况、蒸发器温度控制、样机性能等方面,发现样机在基本稳定的热源驱动下,系统中的各个热力参数的复现性及相对于半周期的对称性良好;利用105℃的低温余热,改造后样机的制冷系数(COP)和单位质量吸附剂制冷功率(SCP)分别可以达到0.492和124 W/kg.另外,在吸附床传热传质方面还具有提高样机性能的较大潜力.     

太阳能炕的蓄热特性研究及其对睡眠热舒适度的影响

结合北方传统火炕的特点,建立了与太阳能热水系统结合的太阳能炕理论模型,并搭建太阳能炕系统实验台,进行了实验测试,模拟计算结果与实验测试结果吻合较好.依据通过实验验证的模型,采用合肥实测的气象数据,分析了太阳能炕系统在冬天工作时对睡眠热舒适度和室内热环境的影响.结果显示:在室外平均温度0℃左右和炕面温度不超过35℃的条件下,室内空气温度维持在8～15℃之间,在晚上21点太阳能热水系统对炕停止加热后,人所处的睡眠环境能保持在28.5～34℃的热舒适温度区间,太阳能贡献率为34.5%.     

槽式太阳能集热与燃煤热发电的高效集成

为了研究槽式太阳能集热与燃煤热发电的高效集成方法,基于槽式太阳能集热器的最佳运行条件,建立300 MW燃煤机组与太阳能集热的混合发电系统,理论分析混合发电工况下机组的热力学性能和热经济性.结果表明,太阳能辐射强度为600 W/m2时,槽式集热器的最佳运行温度为306.55℃;300 MW燃煤发电机组中,离开槽式集热器的热水直接与回热器的热水混合时,太阳能热水与进入3#回热器的热水混合是槽式集热器与燃煤发电机组集成的最佳方案,此时太阳能热发电效率达到23.60%,节省煤耗5.53 g/(kW.h).     

部分热回收风冷热泵冷热水机组性能实验研究

以一台额定制冷(热)量为45 k W的部分热回收风冷热泵机组为平台,研究和分析了样机在名义制冷、名义制热工况,在保持使用侧和热回收侧水流量不变条件下,开启热回收功能后得到出水温度为45℃和50℃热水时样机的运行参数和性能变化规律。结果表明,在名义制冷工况45℃和50℃热水出水温度时,样机制冷性能系数(COP)比无热回收分别变化-10.55%~1.09%和3.64%~12.73%,热回收综合制冷COP分别达到3.38~3.69和2.98~3.15,出水温度由45℃升高到50℃且分别采用单双风机冷凝时,样机制冷COP下降2.44%~4.68%;在名义制热工况热水45℃和50℃出水温度时,样机制热COP比无热回收降低10.96%~21.58%,50℃出水时制热COP比45℃出水时升高4.42%,热回收综合制热COP分别达到了3.28和3.09。     

SHW系统和SHPHW系统在寒冷地区的性能模拟与分析

以TRNSYS软件为平台,构建太阳能热水(SHW)系统和太阳能热泵热水(SHPHW)系统.基于相同环境条件进行两个系统的能耗对比及经济性分析,并在山西省太原市搭建实验平台进行验证.结果表明:太阳能热水系统和太阳能热泵热水系统年综合性能系数分别为1.70,2.04;相较于传统的太阳能热水系统,太阳能热泵热水系统太阳能保证率年平均提高5%,全年运行能耗节省16.36%,运行约6 a即可回收成本,在中国农村寒冷地区优先选用太阳能热泵热水系统,经济效益良好.     

太阳能辅助火炕供暖系统热工性能

目的研究毛细管网型太阳能辅助火炕供暖系统的热工性能和效果.提出利用毛细管网型火炕的供暖模式,提高炕面的舒适性.方法利用数值模拟和实验测试两种手段分析两个对比房间的炕面温度和室内温度的变化趋势和规律.结果测试数据显示普通房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为65.7℃、43.28℃、39.82℃,炕面温差大于20℃,而采用该系统的房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为51.34℃、38.26℃、33.79℃,普通室内房间平均温度为12.2℃,太阳能辅热火炕房间室内平均温度为18.5℃,比普通房间室内平均温度高6.3℃.结论毛细管网末端热惯性小,运行时室内温度迅速升高,炕面的温度分布比普通火炕均匀,可依据主观意愿实时改善室内热环境,辅助火炕运行时有效地改善了农居室内及炕面的热舒适性.     

地下防护工程空调相变储热水池储热性能实验研究

针对既有地下防护工程传统空调冷却水池储热能力不足,外置冷却塔易造成工程红外暴露而影响工程安全的问题,提出了采用空调相变冷却水池方案以期增强系统储热能力,延长工程隔绝防护条件下空调系统运行保障时间.搭建了地下防护工程空调相变储热水池实验台,研究了定负荷条件下相变储热单元用量、冷却水流量对相变储热水池储热性能的影响;考虑添加相变储热单元对水池储热能力与连续保障能力的影响,提出了地下防护工程空调相变储热水池储热性能评价指标:相变储热水池单位体积储热量和基于出口温度定义的相变储热水池保障效能系数.研究表明:向地下防护工程空调储热水池中加入相变单元能够提升空调储热水池储热能力;与未加入相变储热单元的空调储热水池相比,当相变储热单元体积占空调储热水池有效容积的2.84%、4.26%时,相变储热水池单位体积储热量分别提高了6.35%和9.03%,相变储热水池保障效能系数分别提高了7%和11%,空调系统运行保障时间分别延长了1.77 h和2.82 h;在实验条件下,流速从250 L/h提高至450 L/h时,水池单位体积储热量和保障效能系数均有所降低,大流量工况(450 L/h)下,相变储热单元存在未完全融化,水池储热能力与连续保障能力明显降低,因此在不影响热泵机组正常运行和水池储热性能的情况下,适当降低冷却水流量对空调储热水池储热系统是有益的.     

冷/热端散热对半导体冷藏箱性能的影响

研究了水冷式半导体冷藏箱冷端和热端传热对冷藏箱性能的影响.通过试验及计算,分析了冷藏箱性能与冷端风扇电压及热端冷却水温度的关系.冷端传热强化后,冷藏箱的耗电量几乎不变,制冷量和制冷系数增加,制冷温度及热端、冷端温度差降低,制冷性能上升.热端冷却水温度降低,耗电量、制冷量及制冷系数增加,制冷温度降低,半导体的热端、冷端温度差减小,运行性能提高.研究结果可为通过改善半导体冷端和热端传热提高半导体冷藏箱的性能提供试验和理论依据.     

冷/热端散热对半导体冷藏箱性能的影响

研究了水冷式半导体冷藏箱冷端和热端传热对冷藏箱性能的影响.通过试验及计算,分析了冷藏箱性能与冷端风扇电压及热端冷却水温度的关系.冷端传热强化后,冷藏箱的耗电量几乎不变,制冷量和制冷系数增加,制冷温度及热端、冷端温度差降低,制冷性能上升.热端冷却水温度降低,耗电量、制冷量及制冷系数增加,制冷温度降低,半导体的热端、冷端温度差减小,运行性能提高.研究结果可为通过改善半导体冷端和热端传热提高半导体冷藏箱的性能提供试验和理论依据.     

无泵溴化锂吸收式制冷机二次发生器的实验研究

在太阳能无泵溴化锂吸收式制冷系统降膜吸收器、降膜蒸发器、弦月形热虹吸提升管、冷凝器等主要部件的基础上，设计了一套二次发生器，有效地降低了热源温度（最低启动温度为68℃，稳定运行温度范围为80-93℃），提高了太阳能的利用率．二次发生器在提高系统冷凝器与蒸发器间压差的同时，使系统能在较低的溶液初始质量分数范围（46%～54%）下运行，放气范围可达6%，吸收率是二次发生器关闭时的3倍，有助于提高吸收器性能；冷剂水产量提高，是相应未开二次发生装置时冷剂水产量的1．68倍，蒸发效果明显改善；随着加热水温度和吸收器浓溶液温度的升高，吸收器冷却水温差和冷媒水温差均增大，冷媒水出口温度降低，改善了制冷系统的整体运行性能，平均制冷系数可达0．725．     

柴油机废烟气驱动的热管废热溴化锂制冷机运行特性

热管废热溴化锂制冷机可以直接利用烟气废热或化学反应热来驱动生产65℃的热水和7℃的冷水,对利用柴油机排烟废热驱动热管废热溴化锂制冷机的运行特性进行了实验和分析,结果表明热管废热溴化锂制冷机可以直接利用烟气废热、化学反应热来驱动,该系统具有能源利用率高,能源可以得到综合利用等优点.     

固体吸附式制冷技术的概况及进展

吸附式制冷作为能有效利用太阳能和工业废热等低品位能源,而又没有环境破坏性的新型制冷技术越来越多地受到重视．近年来,国内外众多学者从吸附剂－制冷剂工质对的性能、吸附式制冷循环的特性、吸附床的传热传质等诸多方面,在所建立的一些样机上对吸附式制冷系统的性能作了大量的研究工作．但目前对一些新型循环的可实现性和系统性能及其稳定性的提高方面还需要作大量的研究,以促进吸附式制冷技术走向实际应用市场．     

基于SOFC/GT和跨临界CO_2动力/制冷循环的冷热电联供系统性能

提出了一种新型的冷热电联供系统,通过跨临界CO_2动力循环回收SOFC/GT系统的排烟余热进行发电,利用跨临界CO_2制冷循环向用户提供冷量和生活热水.建立了该联供系统热力性能的仿真计算模型,对系统进行了能量和■分析,并对该联供系统的一些关键参数进行了敏感性分析.仿真结果表明,在设计条件下,该系统的净发电效率为61.54%,总■效率为62.24%,净发电量、供热量和供冷量分别为246.507、241.501和45.616 kW,■损失较大的部件依次为后燃室、预热器3和SOFC等.在研究的参数范围内,增大跨临界CO_2制冷循环流率或降低空气流率和跨临界CO_2动力循环流率均可提高系统的总能输出量;增大SOFC工作压力或降低空气流率和跨临界CO_2制冷循环流率均可提高联供系统的净发电效率和总■效率.     

热水型吸收式制冷机的稳态模拟

建立了预测热水型溴化锂吸收式制冷机组性能的稳态仿真模型,机组包括吸收器、发生器、冷凝器、蒸发器和溶液换热器.仿真模型基于部件的质量守恒和能量守恒,采用了集总参数方法.每一状态节点的热力系数和状态参数,根据已知部件面积、冷热流体流量及进口或出口温度、吸收器的再循环率进行计算.根据仿真模型,编写了机组变工况稳态运行模拟程序,得到了不同参数条件下的COP变化曲线.