新型采集凝固热热泵技术及系统综合供热性能分析

针对寒冷地区冬季地表水水温过低和干渠污水水流量不足等水源状况,提出了新型采集凝固热热泵技术,即在高峰热负荷下采集水源的凝固热为建筑物供热.为有效地提取凝固热,在介绍专用设备凝固换热器原理的基础上,初步分析了热泵系统的重要参数及综合性能指标.对4个典型城市的应用分析表明,采集凝固热热泵系统供热季节性能系数在4.05～4....     

凝固换热器凝固换热特性模拟分析

采集凝固热热泵系统为寒冷地区地表水等热能资源的开发利用提供了新思路,其关键设备凝固换热器的换热性能直接关系到热泵系统的供热运行效率.在介绍凝固换热器及其冬季换热工况的基础上,通过定义凝固当量换热系数比等量纲一参数,采用准稳态近似与拟合等方法,对紊流状况地表水凝固换热特性进行了模拟分析,建立了刮冰周期内平均凝固当量换热系数比的统计数学模型.结果表明:入口水温与管壁温度越低、管径与Re越小、管长越大,瞬时凝固当量换热系数比越高,而凝固换热器的平均凝固当量换热系数比在1～4变化.     

新型地表水源热泵及其相关技术分析

综述了目前国内外地表水源热泵的应用研究概况,探讨了应用特点.针对当前技术存在的问题,提出了一种新型的地表水源热泵——地表水源凝固热热泵,并提出了一些亟待解决的问题.     

地表水源热泵系统冷热源利用的节能评价

分析了地表水源热泵系统的冷却水温度、流量和扬程等因素对水源热泵系统能效比的影响.以空调冷负荷和冷冻水参数作为控制目标,提出了包含水源热泵机组能耗的冷却水系统能效比分析模型.利用该模型分析了地表水直接进入热泵机组的地表水源热泵系统和以板式换热器间接换热的地表水源热泵系统的运行能效.结果显示,冷却水温度变化对能效比的影响大于冷却水系统静扬程变化对能效比的影响.部分负荷工况下冷却水温度为23~24℃时系统能效比达到最大值.     

多级海水热泵供热系统的特性与应用分析

海水的温度稳定,蕴含着容量巨大的热能,可利用海水的热能,通过热泵制取中、低温度的热水.对单级海水热泵系统的工作原理进行了研究,重点分析了两级海水热泵系统的特性,导出了两级海水热泵系统总耗电量的计算公式,利用该公式对换热器的面积进行了优化,得出了冷凝器的最佳面积值及其他各关键参数.此外,对海水热泵系统与常规燃煤锅炉制取中低温热能进行了计算比较,得出结果：采用燃煤锅炉制热时,制取1MJ热能的费用为0.031元;利用海水热泵系统制热时,每制取1MJ热能所需的费用为0.023元,表明海水热泵系统在能源效率和经济性上有明显的综合优势.     

一种带中间换热器的双热源高温热泵系统

为了提高工业高温热泵系统的热力性能,实现对工业低温余热的高效综合回收,提出了一种带中间换热器的双热源高温热泵系统。第一级热泵以CO2为工质、以空气为热源,在超临界状态下将冷水加热到中间温度。第二级热泵以R152a(二氟乙烷)作为工质,从工业余热源吸收热量,将用水加热到所需的高温,并且在中间换热器中将CO2加热到过热状态。对该双热源热泵系统进行热力学分析,发现给定R152a在中间换热器温降的情况下,CO2存在最大的过热度,使得整个系统达到最佳运行工况。以回收50℃废水余热为例与单热源热泵进行比较,平均供水量是后者的两倍多,单位质量热水的耗功量减少43.2%,性能系数和火用效率分别平均提高41.9%和23.96%。     

余热回收系统中板式换热器的热力学分析

目的计算东基集团余热回收系统中电源冷却系统的板式换热器的流程组合,校核该组合的换热量和压力.方法分析基于热泵基础之上的余热回收系统的组成、原理及工况和电源冷却系统中的板式换热器的工作原理、传热过程.运用传热学对板式换热器的传热过程进行分析.根据电源冷却循环水的压力要求确定板式换热器的流程组合,并计算该组合的板式换热器的换热量、总传热系数,校核其换热量和压力.结果板式换热器的流程组合为(2×10)/(2×10),换热量为2.86×105J/s,总传热系数为4 946.21 W/(m2·K).板式换热器在电源冷却系统中的另一个作用是保证进、出口水质要求.结论计算得到的板式换热器的流程组合满足换热量和压力的要求,是可行的.     

采用R1234yf制冷剂的汽车超低温强化补气热泵空调性能

本文提出一种基于强化补气(EVI)技术的汽车超低温热泵空调系统,采用新型低全球变暖潜能值(GWP)的R1234yf制冷剂作为运行工质,并与传统制冷剂R134a进行性能对比测试与热泵系统优化.在-20℃超低温环境中,该热泵系统制热量与制热能效比(COP)可达2 kW与2.0以上,相较于传统热泵分别提升了30%与14%,可以满足低温环境下乘员舱的制热需求.采用R1234yf制冷剂的热泵系统的制热性能虽比采用R134a制冷剂的热泵系统略有不足但基本持平,且强化补气的效果优于R134a制冷剂.此外,增大内部冷凝器面积、优化室外换热器与压缩机等部件均可显著提升热泵空调系统的性能与能效.     

焊接凝固热裂纹声发射检测技术关键问题

高速焊接技术在造船、石油化工、电力、冶金、汽车等领域应用越来越广泛,焊接凝固过程易产生热裂纹,现有焊接热裂纹检测主要依靠焊后检验,不能为焊接凝固热裂纹的抑制提供在线、准确的关键信息.阐述声发射检测技术应用于高速焊接凝固热裂纹的在线检测的主要特点和难点,分别综述和分析了声发射动力学模型,复杂噪声背景下声发射信号微弱特征信息提取及热裂纹状态智能识别的国内外研究进展,指出声发射技术应用于焊接凝固热裂纹检测面临的关键问题,并讨论解决这些关键问题的途径.     

室外换热器流路布置对热泵空调器的性能影响分析

在压缩机、毛细管、室内换热器及室外换热器的几何结构尺寸均相同的情况下,对室外换热器的流路布置进行了优化.实验结果袁明:室外换热器作冷凝器时采用逆交叉流,作蒸发器时采用顺交叉流,这样能够提高换热器和热泵系统的性能,使得热泵空调的制冷和制热循环压缩机功率分别降低3.81%和5.46%,制冷量和制热量分别增加2.73%和2.78%.使制冷能效比EER提升6.82%,制热能效比COP提升8.73%.数值比较结果表明:优化后的流路布置可增大换热器各支路后半部分的传热温差和传热系数,从而提高了换热器的性能.     

海产养殖中余热回收热泵系统热力循环优化方法

采用Ebsilon软件构建了海产养殖余热回收和热泵供热系统的热力循环模型,通过仿真计算分析了一个典型的海产养殖热泵系统工程案例的系统缺陷。经过优化,系统能效提高一倍左右,以青岛地区冬季室内一个海参育苗池为例,日节电可达2 000 k W·h,节能潜力巨大,经济效益显著。研究表明,利用热泵回收海产养殖排水余热,最关键的是要遵循"温度对口,梯级利用"的科学用能原则。     

烟气余热复合供暖对生物质直燃发电系统性能的影响

针对生物质直燃发电系统排烟含水蒸汽量大、潜热回收潜力巨大的状况,首次提出了一种生物质直燃发电与吸收式热泵和水源热泵集成的热电联供系统,利用TRNSYS软件对复合供暖系统进行了建模,分析了系统的稳定性,并对系统进行了建模分析及系统效益分析.结果表明:复合供暖系统在采暖季可以稳定为用户输出热量,其中采暖季吸收式热泵运行的性能系数均值为1.61,水源热泵的性能系数平均值为4.32,复合供暖系统的效率为41.85%.加入复合供暖系统后,节能率提升了5.2%,综合能源利用率提升了7.8%,烟气余热回收利用率提升了15.5%,年节约标煤6 416.5 t,年减排CO₂量16 682.98 t、SO₂量128.33 t、NO_X量449.16 t.     

卫生热水蓄热方式对地埋管换热性能的影响分析

竖埋管地源热泵系统为室内环境控制提供冷热量。在空调工况下,热回收机组可以提供卫生热水。卫生热水的供应在冬夏不同的运行模式下,对地埋管的换热性能影响不同。通过某地源热泵工程设计,分析了冬夏季卫生热水系统在蓄热方式下对地源热泵系统地埋管换热性能的影响。利用卫生热水的蓄热能力,对地埋管换热器在不同工况下的动态换热性能进行了对比分析,并通过数值计算得到了不同运行模式下地埋管的换热性能参数。根据计算结果提出了在该工程负荷特性下的系统调节方式。     

直膨式土壤源热泵系统的理论与实验研究

对直膨式土壤源热泵系统性能系数随影响因素的变化规律进行分析。在热泵系统制热模式下,采用分布参数法建立该系统的稳态数学模型,运用该模型计算热泵系统的性能参数,并在所建直膨式土壤源热泵系统性能试验台上测试该系统的性能。研究结果表明:管壁温度、制热量、性能系数等的计算结果和实验结果较吻合,证明模型基本可靠;随着冷却水流量的增大,热泵系统的制热量和性能系数都会随之增大;随着冷却水入口水温增大,热泵系统的制热量和性能参数都会随之减小;热泵的性能系数在2.8~4.5之间,高于常规的空气源热泵的性能系数。     

热泵热电联产系统性能优化研究

基于不同性能标准分析研究了一个带有外部不可逆性的卡诺与热泵联合循环系统的循环性能。分别在不同标准下确定新的热电联产循环的最佳设计参数。研究性能对设计参数的影响并对结果进行了讨论。得到的结果可为热泵和热电联产结合的电厂提供更现实的性能评价。     

水环热泵空调系统在地下工程中的应用

鉴于地下工程目前采用的集中式空调系统存在无法分区调温和能耗大的问题,分析了水环热泵空调系统在地下工程中使用的可行性.针对水环热泵系统中传统冷却塔模式易暴露的不足和地下工程水温常年稳定在7～26℃的特点,提出采用地下储水箱和风冷热泵机组替代冷却塔,并分析了该冷却系统运行的规律.同时考虑了地下电站的余热利用,对水环热泵系统...     

谷物干燥热泵性能的实验研究及理论分析

在已开发的热泵流化床谷物干燥设备研究基础上对其中的热泵进行了实验研究,得出干燥实验系统热泵供风温度以及供热系数的影响因素及其影响规律.通过对实验结果进行细致的理论分析,发现增大蒸发器回路风量与降低冷凝器出口风温可以显著改善热泵性能.依此拟定了热泵改进方案,预测了改进后热泵的性能指标,分析比较了相应干燥系统的经济效益.结果显示,改进后的热泵供热系数可达到3.856,干燥费用进一步降低.