浴池废水余热回收利用及节能分析

针对洗浴废水余热利用率低的现状,就如何提高废水余热利用率,提出了洗浴废水余热回收利用改造方案.分析了废热回收的利用效率及经济性,以及浴池余热回收和利用中需要解决的技术问题,给出了相应的解决方案.采用该方案可减少燃气燃料40%,节省运行费用30%.     

适用于浴池的Z字形双折式废气蒸发器的最优工况研究

目的优化Z字形双折式废气蒸发器最优工况,最大程度回收高校浴池洗浴过程中产生废气的热量,解决公共机构类浴池余热严重浪费的问题,合理利用非再生能源,减少环境热污染.方法结合某高校浴池在淋浴区布置,分析其浴室高湿废气的排放形式.利用增大换热面积,增大紊流强度强化对流换热.通过数值模拟方法,改变蛇管式蒸发器肋片角度及间距两参数,对速度、温度、压力进行模拟分析,得到18种工况肋片表面努赛尔数.高校浴池废水-废气采用双源热泵,废水热回收采用壳管式蒸发器,废气回收采用蛇管式带肋片蒸发器.结果蛇管式蒸发器在肋片角度为45°,肋片间距为6.5 mm工况时,其速度场与温度场协同效果强,对流换热效果更为显著,努赛尔数最大,蒸发器中流体进行的热交换最充分,蒸发器的换热效果最好.结论公共机构类浴池废水、废气余热回收可实现节能减排、治理空气污染,为公共辅助服务类建筑节能提供新思路.     

电动汽车空调制热系统设计及研究

针对纯电动汽车空调系统制热功耗高且低温环境工况下制热效果差的问题,提出一种通过回收电机余热为乘客舱制热来减少制热功耗的空调系统.运用AMESim软件建立了电机余热循环系统模型并通过电机余热制热试验验证了该模型的准确性,建立了热泵空调制热系统模型并通过热泵空调制热试验验证了该模型的准确性,结合两个系统建立了带有电机余热回收的热泵空调系统仿真模型,分析了电机余热制热性能和电机余热辅助热泵空调制热性能.试验结果表明,电机余热单独制热在中等车速、环境温度高于10℃的工况下能够满足制热需求;电机余热辅助热泵空调制热能够有效提高制热效率,在电机转速为3000 r/min、压缩机转速为4000 r/min、环境温度为-5℃的工况下,等效制热能效比能够达到3.4,比同工况下热泵空调单独制热模式的能效比提高了约48％.该系统可以有效提高纯电动汽车的能源利用率,改善空调系统的制热性能.     

内燃机独立供能系统的性能实验

基于能量综合梯级利用理论提出了一种全新的能量供给系统形式——内燃机独立供能系统.介绍了系统的工作原理和特点.建造了实验样机,介绍了实验样机的系统组成.利用实验样机进行了详细的发动机性能实验、余热回收利用实验和内燃机独立供能系统总体特性实验.研究结果表明:所选用发动机具有较好的性能,能够满足内燃机独立供能系统的使用要求;设置的余热回收利用系统能够有效地回收发动机工作过程中产生的余热,随着发动机转速的提高,余热回收量增加,但余热利用率下降;系统总体性能较好,有较高的COP和COPz,系统的一次能源利用率大部分都在1以上,说明系统具有优越的变工况运行性能和较高的能源综合利用效率.     

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。     

燃气驱动冷热水机组变转速运行实验研究

研制了一种燃气热泵冷热水机组,介绍其实验系统流程及主要装置设备,建立了系统的性能系数和一次能源利用率的数学模型,探讨了燃气热泵变负荷运行特性,重点分析了发动机转速对系统余热回收量、燃气的消耗量、制冷剂流量等的影响.实验结果表明:在20%～100%负荷范围内,实验系统具有良好的变工况运行特性;在系统制热模式、循环水量不变和进口水温恒定等条件下,随着发动机的转速增大,制冷剂流量、燃气消耗量、系统回收热量和系统制热能力增大,而系统的性能系数和一次能源利用率却减小.发动机转速在2000～2500r/min时,系统的部分负荷性能最佳.     

户式空气源热泵地板供暖系统实测分析

空气源热泵与辐射地板相结合是长江流域出现的一种新的住宅供暖方式,部分负荷下的运行能效比(COP)值是决定该系统节能性能的关键.本文在重庆市区某住宅中建立了实验系统,在室外气温接近冬季平均温度、负荷率约为50%的条件下,进行了21个工作周期的测试,测得制热COP平均值为2.75,与额定COP接近;工作周期运行COP平均值为2.07,比制热COP平均值低25%.分析表明,采用水温参数进行热泵机组控制是造成工作周期运行COP较低的主要原因.通过对系统特性的分析,提出采用室温为主参数、结合热泵出水温度进行热泵机组控制的新方案.     

地源热泵制热性能实验系统设计与分析

介绍了地源热泵实验系统,设计了实验装置测试系统和测试步骤;研究了地源热泵机组制热性能参数测试方法,并且对地源热泵机组供热量和COP值进行测试及数据分析。试验表明,地源热泵制热性能实验系统设计是正确可行的。     

余热直接利用型燃气机热泵变转速特性实验研究

针对带有直接利用余热装置的燃气机热泵系统发动机的变转速特性,在搭建的余热直接利用型燃气机热泵系统实验台上,对发动机转速为1 400～2 000 r/min的燃气机热泵系统的特性进行了实验研究.结果表明:随转速的增加,一次能源利用率(PER)呈现先平缓增加后快速下降的趋势,当转速在1 400～1 800 r/min的范围内时,PER值维持在1.34以上,变动幅度仅为2.3％,说明在此转速范围内且满足负荷的情况下,系统运转更为高效;在实验参数范围内,系统平均余热利用率达到83.5％,余热在制热量中的份额随转速的提高持续增加;低转速下余热份额减少,但此时较高的制热性能系数(COP)会补偿这一缺失,使得系统在1 400 r/min附近的PER最高.该结果可为研究发动机余热的有效回收、利用以提高能源利用效率提供参考.     

单-双级混合复叠空气源热泵机组制热性能实验研究

为改善低温环境下空气源热泵机组适应性差、制热量及制热性能低等问题,设计研制了单-双级混合复叠空气源热泵机组试验样机.利用焓差实验室测试分析了样机在不同运行工况及运行模式下的制热性能及其内部参数的变化规律.结果表明:出水温度45℃、室外温度-20℃时,系统制热性能系数高于2.1、制热量为7.61 kW、压缩比不超过4.5、排气温度低于80℃;以制热性能系数为优化目标,确定室外温度0℃为该系统单双级切换运行的控制条件.     

中一精锻余热回收供暖系统构建

目的利用中一精锻有限公司锻造工艺中高频加热冷却水余热及当地丰富的地下水资源,建立可以为厂区供暖的余热回收系统,解决工厂在冬季无配套设施的供暖需求.方法构建基于水源热泵技术为基础的高效余热回收系统,主要包含五个子系统,该系统将低品位热源进行转移、集中以满足供暖需求,并运用蓄热水池对供暖温度进行调节·结果在冬季放假与正常工作期间两种工况进行实地测量,在无余热情况下,工厂室内温度可以达到7℃以上,满足工厂保温要求;当环境温度为-25℃,三台热泵机组同时运行时,稳定供暖出水温度为55℃、供暖回水温度为51℃,其厂房温度稳定在15℃以上,达到设计要求;通过数据计算在热泵稳定状态下制热能效比保持在6.0左右.结论通过锻造余热回收系统,保证了锻造生产中冷却水的供应,为厂房和办公室的供暖和生活用水提供了生活保障,减少了对环境的热污染.     

低品位余热源新型双喷射式制冷系统研究

提出了用气-液喷射器代替机械泵,有效回收低品位余热能源的新型双喷射式制冷系统.该制冷循环本身不需要消耗电能.研究了气-液喷射器的运行特性和喷射系数与工作参数的关系,发现在一定范围内系统效率随工作压力提高而提高,然后下降.分析了双喷射式制冷系统COP与发生器温度、冷凝器温度的关系,模拟了不同余热温度条件下双喷射式制冷系统的运行性能,结果表明制冷剂R123制冷性能优于R134a.系统COP可达0.3.     

多功能空气源热泵实验系统设计

该文介绍了多功能空气源热泵实验系统的工作原理,进行了实验室空调冷负荷及热水量的计算,并对实验测试系统进行了设计。通过本文实验方法,得出了多功能空气源热泵在不同运行模式下机组运行功率、制冷量和COP值。多功能空气源热泵机组制热性能系数和制冷系数分别为3.84和3.25。该实验测试结果表明多功能空气源热泵实验系统设计是可行的。     

一种新型热电热泵暖风机的性能研究

提出了一种利用热电热泵制热且可回收余热的浴室用热电热泵暖风机,在热力学基础上,建立了热电热泵暖风机的数学模型,并对暖风机在不同室内温度下的制热性能进行了模拟,分析了工作电压和冷热端热管散热器热阻对暖风机制热性能的影响.模拟结果表明:该暖风机的最佳工作电压为5V;冷热端散热器热阻越小,暖风机制热性能越好;通过回收浴室排风余热,有效减小了热电芯片的冷热端温差,提高了暖风机制热性能;暖风机制热系数最高可达2.9,相比电热转换效率为0.9的传统浴室用电热取暖器,节能效果明显.     

改善三套管蓄能型热泵系统供热性能的实验

为改善室外低温条件下空气源热泵的供热性能,提出了三套管蓄能器供热模式.实验比较了三套管蓄能器单独供热、联合空气源热泵供热以及太阳能辅助三套管蓄能器供热的运行稳定性及制热COP等供热特性.实验结果表明,太阳能辅助三套管蓄能器供热模式可有效改善三套管蓄能器的供热性能,在太阳能热水温度为28℃,热水流量为300L/h的工况,机组蒸发温度为-2.8℃,制热COP为2.8,有效缓解了空气源热泵在低温环境中的供热不足.     

严寒地区太阳能土壤源热泵供暖运行模拟研究

为研究严寒地区应用太阳能土壤源热泵供暖的效果,根据严寒地区的气候特点和供暖要求,对系统的供暖运行特性进行模拟研究.采用变热流线源理论和圆柱源理论模型进行地埋管换热器的性能模拟,流体和孔壁之间的热阻通过边界元法求解.模拟结果表明,在给定的条件下,太阳能土壤源热泵机组的平均COP为4.4,同单独采用土壤源热泵相比机组COP值提高了7.3%.     

垃圾焚烧电厂焚烧炉-余热锅炉性能对比试验研究

为掌握机组运行状况,探索A、B两电厂运行参数差异的原因,试验研究并对比分析两电厂焚烧炉-余热锅炉性能,定量计算焚烧炉-余热锅炉效率、各项热损失及过热器、省煤器余热利用率,根据测试及计算结果,分析过热器性能。结果表明:两电厂焚烧炉-余热锅炉效率偏低,排烟温度均较高,机组总热损失中排烟热损失所占比例最大,A电厂为82.84%,B电厂为84.61%,其次为炉渣热损失;A电厂过热器性能整体优于B电厂,是导致两电厂运行参数差异的主要原因,B电厂过热器进口到省煤器进口余热利用率为34.91%,比A电厂低9.14个百分点。研究结果对垃圾焚烧电厂经济高效运行及下一步技术改造有重要指导意义。     

工业余热回收的耦合压缩-吸收式高温热泵循环

针对常规吸收式热泵和压缩式热泵无法兼顾温升与效率的问题,本文提出采用热耦合压缩-吸收式热泵来达到高效高温输出的目的,并根据不同场景需求构建大温升型循环和高温输出型循环.采用R245fa和溴化锂-水溶液作为工质,针对100℃以上输出温度,利用Aspen Plus软件建立数学模型并对循环性能进行计算.研究结果显示:在采用大温升型循环回收30～40℃余热时,循环最优能效比(COP)可以达到2.58以上;在采用高温输出型循环回收60～70℃余热时,循环最优COP可以达到2.83;两种新循环在温升、输出温度和效率上比R245fa压缩式循环均有明显提升.     

降低热网回水温度的钢厂余热回收供暖分析

余热回收供暖是实现节能减排和清洁供暖的重要手段。本文定量分析了降低热网回水温度对钢厂低品位余热回收率的影响,提出了基于降低热网回水温度的钢厂余热回收供暖系统,研究了系统内各余热回收单元及内部换热网络的确定原则,构建余热供暖系统等效COP作为系统性能评价指标,并以某钢厂为例确定了低品位余热回收流程及经济性。结果表明,当热网回水温度降低至15℃时,钢厂低品位余热回收率达100%;余热回收供暖系统等效COP为6.1;余热回收供暖系统使得一次热网供热能力达到798 MW;基于降低热网回水温度的钢厂余热回收供暖系统静态回收期约为4年,具有良好的经济效益。     

小型光伏半导体冰箱制冷/制热性能研究

提出了一种光伏半导体冰箱系统,分别在直流和交流供电的情况下对该系统的制冷、制热性能进行了实验研究．实验表明,制冷时该系统能维持箱内温度在5．0～10．0℃,制热时能维持箱内温度在62．0～68．0℃．此外,直流供电时的性能比较稳定,环境温度对其影响较小．该冰箱系统可用于户外缺电地区的食物、食品等进行保鲜或保温．