湖水源数据中心余热回收系统性能模拟研究——以东江湖大数据产业园为例

为充分利用湖水源数据中心无主机全自然冷却系统的余热、降低废热对自然水体的影响,基于夏热冬冷地区办公建筑动态负荷特性,建立了移峰填谷策略下数据中心水源热泵联合蓄热水箱余热回收系统,与传统风冷热泵供热、水源热泵余热回收系统对比,研究其节能降费潜力。模拟表明：与传统风冷热泵供热相比,水源热泵余热回收供热节能率为46.1%;通过增设蓄热水箱,制定峰谷电价下的运行策略,供热系统节能率提高了41.9%。此外,从冷却水回水侧回收余热有利于提升冷却系统能效,机房送风温度23℃,供水温度17℃时,通过余热回收,冷却系统能耗降低13.1%,机房能源使用效率(power usage effectiveness, PUE)由1.131降至1.111。通过经济性分析发现,相比于风冷热泵供热,水源热泵余热回收全年电费节费率为19.7%,在移峰填谷策略下,与水源热泵余热回收相比节费率进一步提高了64.4%,节能降费效果显著。     

柴油机多品位余热回收低损跨临界联合循环模拟

为了提高柴油机多品位、大温差余热的回收利用率,提出了一种低损跨临界有机朗肯联合循环,其中高温级循环用于回收温度较高的柴油机排气余热和废气再循环(EGR)余热,低温级循环回收柴油机冷却水余热、增压空气余热、与高温级循环换热后的排气余热和EGR余热.高温级对比分析了3种硅氧烷工质MM、MDM和D4,低温级选用了R143a,模拟研究了高低温级参数对循环性能的影响.结果表明:高低温级均存在最优的蒸发压力,高温级冷凝压力在允许范围内越低越好;高温级采用MM较MDM和D4循环性能更好,循环净功最高可以达到36.36,kW,损只有4.5,kW;各部分余热的利用率均在86%以上;增加高低温级的回热效能均可以提高循环性能.     

太阳能-沼液余热式热泵高温厌氧发酵加温系统

针对地源热泵式沼气池加温系统需要打地埋井及铺设地埋管受地质水质局限等问题,系统构建了太阳能—沼液余热式热泵高温厌氧发酵加温系统.对系统发酵池热负荷、沼液余热回收率、中高温热泵机组、太阳能集热装置等关键参数进行了理论计算,得出系统能够保证发酵池温度50±2℃,沼液余热回收量可以达到系统总需要热量的70%.系统特点在于采用太阳能和沼液余热联合作为中高温热泵低位热源并确立其三种运行模式,包括太阳能直接加温模式,太阳能低位热源—热泵加热模式和太阳能—沼液余热回收联合式热泵加温模式.     

太阳能燃气热泵供暖系统余热回收性能研究

目的研究太阳能燃气热泵供暖系统中余热回收,分析发动机和缸套冷却器以及排烟余热回收器的匹配性.方法以沈阳某小区一单体住宅建筑为研究对象,通过基准建筑的负荷对太阳能燃气热泵供暖系统的各部件进行选型设计,并建立燃气发动机、缸套冷却器及排烟余热回收器等主要部件的模型.结果发动机转速每增加100 r/min时,相应的冷却水流量增加0.285~1.21 g/s,供暖循环水温度提高2~5℃,温度提高后为47~50℃;以额定功率为基础,排烟废热回收率为0.7时,可获得最大的能源利用;保证额定功率不变时,需控制排烟换热器的阻力小于190.27 k Pa;发动机转速每增加100 r/min,余热回收器的面积需增加0.173 m2.结论合理地回收燃气机的余热,既能回收可观的热量,又能保证发动机的高效率,而且也提高了能源利用效率.     

船舶主柴油机缸套冷却水温度智能控制

建立船舶柴油机中央冷却系统高温淡水(缸套冷却水)冷却回路的动态热力学模型,并将柴油机功率模糊控制信号引入到高温冷却水温度控制系统中.通过预先调节三通阀的开度,达到降低冷却水温度动态偏差,快速调节冷却水温度的目的.应用Matlab软件对系统的仿真结果表明,基于功率信号模糊预调节与水温Smith PID调节的智能控制方法,明显优于常规PID控制方法.     

工业余热热泵冬季供暖的应用分析

将电厂冷却水作为热泵的低位热源,根据水源热泵的技术特点分析余热热泵的节能原理及余热热泵系统的可行性,讨论了其在节能环保方面的巨大优越性.结合工程实际,应用余热热泵给长春某小区冬季供暖,通过计算比较分析,得出余热热泵具有很好的经济、环境、社会效益.     

车用柴油机变工况下双有机朗肯循环系统的性能分析

为充分利用柴油机的余热能量,针对一台车用六缸柴油机,设计了一套双有机朗肯循环系统,用来回收柴油机的排气能量和冷却系统具有的能量.该双有机朗肯循环系统包括高温循环和低温循环,均采用R245fa作为工质,高温循环用于回收柴油机排气能量,低温循环用于回收柴油机冷却系统能量和高温循环冷凝过程中工质所释放的能量.通过台架试验,在研究柴油机变工况下余热能分布特性的基础上,对双有机朗肯循环系统的余热能回收潜力进行了分析. 分析结果表明:在柴油机整个工况范围内,双有机朗肯循环系统的净输出功率最高可达26.58 kW,系统热效率最高可达14.62%;柴油机-双有机朗肯循环联合系统在燃油经济性和动力性方面具有明显的优势.      

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.     

精锻件余热回收冷却系统温度控制研究

目的研究汽车连杆锻造工艺过程,分析余热回收系统冷却水循环路径,得出余热回收系统中热泵随温度变化的工作规律,提出能实现热泵自动按顺序启停和整个系统自动控制的方案.方法分析连杆锻造工艺、冷却循环水系统工作过程及余热回收系统工艺流程,得出系统控制与温度变化间的逻辑控制关系;通过VB程序模拟冷却循环系统的温度控制,验证各控制元件在控制过程中响应节点信号的正确性.结果确定了余热回收冷却系统温度控制的逻辑关系,得到了由温度变化来控制电动阀以及热泵启停的自动控制系统.经过VB程序模拟热泵、电动阀的开启、运行与时间的关系,证明该控制方案可行.结论实现了余热回收冷却循环系统中冷却循环水和余热回收系统的自动控制,在满足工艺水要求的同时,不断利用回收的余热为车间持续供暖.     

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%。     

大型低速船用柴油机余热回收装置的（火用）平衡分析

介绍了当前一般船用柴油机的余热回收装置,对特定型号主机废气余热回收装置进行（火用）平衡分析,通过计算求出了该装置的（火用）分配及利用情况,以及各装置（火用）效率的潜在提高程度.结果表明,该余热回收装置具有较高的（火用）效率和较好的经济性.（火用）分析的结果可以指导人们合理的提高（火用）的利用效率.     

钻井柴油机废气余热分析研究

随着经济的快速发展与能源供应相对不足的矛盾日益突出,柴油机废气余热回收利用越来越受到重视。针对钻井常用柴油机Z12V190耗油量大、热效率低、大部分热量以废气余热形势随废气排到大气中、能源浪费较大等问题,分析柴油机燃烧反应与废气成分,分别根据质量守恒定律和能量守恒定律,建立了废气排量计算模型和废气余热量计算模型;并举例计算。分析发现:Z12V190柴油机废气排量较大,废气排量随废气含氧量增加急剧增加;废气余热量随废气排量增加呈线性增加。废气余热量较大,具有较好的经济开发前景,结合当前存在的利用柴油机废气余热热管锅炉、热力发电、热能储藏等实际应用,为钻井用柴油机废气余热回收利用做理论基础。     

热泵干燥装置的低环害热泵工质分析

对低环害热泵工质的相关文献进行了较全面的分析，通过理论计算，给出了可用于热泵干燥装置的12种纯工质、7种非共沸混合工质和6种高温热泵工质，对低环害热泵工质的设计和优选方法也进行了讨论。     

船用6300柴油机缸套热负荷的有限元分析

介绍了6300船用柴油机气缸套热负荷分析的各种边界条件的确定,以及有限元模型的建立,并利用ANSYS软件对其进行了分析,计算出热负荷在缸套的分布情况,对机械设计人员以及设备管理检修人员具有一定的指导意义。     

连体热机-热泵的结构及工作原理

对化工行业中常用的3种主要类型热泵的优、缺点进行比较和分析。通过综合3种热泵的优点，提出热机、热泵合二为一的连体热机-热泵构想，介绍了它的结构和工作原理。通过模型实验证明连体热机-热泵的工作原理是成立的。     

基于㶲分析的水源热泵利用低品味余热的试验分析

水源热泵通过消耗小部分的高品位能源实现低品位热能转换为高品位热能,是一种主要回收低品位余热的节能技术。基于?分析的方法,利用水源热泵回收低品位余热试验系统研究水源侧的进水温度及用户侧的出水温度对水源热泵性能及其?效率的影响。试验结果表明:热泵性能系数随着水源侧进水温度的增加而提高,?效率不断增大,提供给系统的能量越多,节能效果越明显;而热泵性能系数随着用户侧出水温度的增加而降低,?效率增大趋势愈来愈不明显。     

热管换热器计算机辅助设计

热管换热器是一种新型换热器,它是回收工业余热的理想设备。本文介绍热管换热器计算机辅助设计。它可用于设计气—气型和气—液型热管换热器。     

基于热管和两级温差发电的船舶余热利用研究

为了对船舶余热进行利用以达到节能的目的,该文结合船舶烟气余热的特点,设计了一种加装在船舶柴油机排烟管上采用热管强化传热的两级温差发电装置。通过建立温差发电有限时间热力学模型,设计了实验系统并搭建实验平台。实验后分析实验数据并验证两级温差发电装置利用余热的可行性。结果表明,在两级温差发电实验装置热端温度为473 K时,其输出功率最大可达到250 W,热效率为5.37%,在相同工况条件下,相比于单级温差发电实验装置4.04%的热效率提高了32%,证明了利用该装置对船舶余热进行回收利用是可行的。