带热回收的氨制冷雪橇雪道制冰系统的性能分析

针对2022年北京冬奥会延庆地区的雪橇雪道氨制冷循环进行性能分析。研究单独制冷、制冷+热泵辅助热回收两种循环方式的运行性能。研究结果表明,在单独制冷模式下,随着冷凝温度的升高,系统的制冷性能下降;在制冷+热泵辅助热回收模式下,利用回收的热量将冷水预热,当冷凝温度为30℃时,系统综合COP可达到5.46;并且以系统冷凝温度30℃蒸发温度-18℃为例,进行经济性分析,表明回收冷凝热制取生活用水所需的费用仅为热泵直接加热热水的40%。     

废热驱动热管溴化锂制冷机的比较

利用热力学第一定律的热力平衡方法和热力学第二定律的火用分析方法,分别对单级单效、单级双效和两级热管废热回收双效溴化锂制冷系统的热力系数和火用效率进行比较。结果表明：不管从热经济性角度,还是从能源利用的完善性（[火用]效率）与合理性（能级匹配）角度,两级热管废热回收双效溴化锂制冷系统都更具合理性和实用性。     

R290直接接触冷凝制冷循环性能分析对比

本文分析了R290直接接触冷凝(DCC)制冷循环的性能,并与R290常规单级压缩制冷循环的热力性能进行对比,得出:在最佳主循环冷凝温度下,R290直接接触冷凝制冷循环可获得最大性能系数和最低冷凝器热负荷。主循环过冷液体的过冷度增大,最优性能系数降低、最低冷凝器热负荷增加、蒸发器的制冷剂质量流量减少,同时,获得最优性能系数和最低冷凝器热负荷的最佳主循环冷凝温度升高。当蒸发温度为-15～-6℃,R290直接接触冷凝制冷循环相比R290单级压缩制冷循环的性能系数提高了7.5%～14.9%,冷间供冷设备蒸发器的制冷剂质量流量减少了26.5%～36.7%,冷凝器热负荷减少了1.5%～3.7%。结果表明R290直接接触冷凝制冷循环具有很好的发展前景。     

复合冷凝热回收技术应用研究

基于＂水冷加风冷＂复合冷凝技术原理的理论分析及与传统风冷冷凝模式的对比分析,总结了复合冷凝技术的独特优点,提出了将复合冷凝热回收技术应用于溶液除湿空调系统的技术方案,即利用回收的冷凝热作为溶液除湿系统溶液再生的再生热量。理论分析表明：复合冷凝技术应用于独立除湿空调系统节能效果显著,采用该复合冷凝技术改进后的空调系统可直接利用废热,废热利用量可达到需要热量的33.38%。     

基于吸收式热泵的大型火电厂冷凝废热回收技术研究

现代大型火电厂冷端排气损失普遍超过40%,利用吸收式热泵技术回收电厂冷凝废热,可以将电厂效率提高20%以上。针对这一现状,提出了基于吸收式热泵的大型火电厂冷凝废热回收具体改造方案,该方案节能效果明显,具有广泛的推广价值。     

水源热泵系统冷凝热利用的节能分析

建立了水源热泵冷水机组主要部件的？方程,结合实例对冷水机组的制冷和冷凝热回收两种运行工况进行了？损失和？效率的计算,并对比分析计算结果,可知机组的？效率由38.1%提升至43.5%,从能源质的角度表明了水源热泵系统中运用冷凝热利用技术的节能性。另外,结合生活热水制备中的工程实例,计算冷凝热回收与燃气锅炉及电加热等传统热水制备方式的运行能耗,分析冷凝热回收在生产生活热水中的节能效益,得出热回收系统相比于另外两者的一次节能率均达90%以上,节能效果明显。     

R404A直接接触凝结制冷循环的性能分析

提出R404A直接接触凝结换热的制冷循环,分析R404A直接接触凝结制冷循环的热力性能,并与常规双级压缩制冷循环的性能进行对比。得出结论:在一定的冷凝温度、蒸发温度和过冷液体的过冷度下,直接接触凝结制冷循环存在最佳的饱和液体温度,并在此最佳的饱和液体温度下,获得最优的性能和最小的冷凝热负荷,随着过冷液体的过冷度增大和蒸发温度升高,直接接触凝结制冷循环的性能系数增加、冷凝热负荷减少,获得最优性能的最佳饱和液体温度值提高。过冷液体的过冷度为25℃时,直接接触凝结制冷循环的最佳性能系数较双级压缩制冷循环的最佳性能系数提高6.2%。直接接触凝结制冷循环的最小冷凝热负荷较双级压缩制冷循环的最小冷凝热负荷减小1.8%。     

中低温废热水驱动吸收式装置的试验研究及节能效果分析

本文介绍了溴化锂吸收式制冷和供热两用装置，在６５℃－９０℃废热水驱动下，实施制制冷循环及Ⅱ型热泵循环的试验研究结果，文内给出了吸收制冷循环和Ⅱ型热泵循环的热力系数，系统一次能源利用率、稀溶液浓度和放汽范围及负荷水温度的变化关系。并分析了不同驱动热水温度下的经济运行工况，制冷循环制冷量与Ⅱ型热泵循环供热量间的区配关系及系统的节能效果。     

基于冷凝废热回收的氨高温热泵系统性能分析

在工商业生产加工过程中,存在大量的用冷、用热加工环节,而大部分企业生产过程中往往采用不同的方法来满足制冷和制热的需求。制冷系统的冷凝热直接排放到环境中,同时又需要燃烧煤、气等燃料来满足生产用热需求,一侧是热量排放,另一侧则需燃烧大量燃料,能源利用不合理。为了提高能源系统运行效率,本文提出了基于冷凝热回收的氨高温热泵系统,此系统可满足40℃~80℃热水需求。本文对其系统原理、能效计算等方面做了详细介绍,并且着重分析了冷热一体机系统。对比其他制热方式,氨高温热泵系统具有低运行能耗、低运行费用、系统简洁等特点。     

轮胎生产车间余热在制冷采暖中的梯级利用

余热及废气排放问题是制约生产可持续发展的重要因素,为充分利用轮胎硫化过程中产生的高温蒸汽,需要对轮胎生产车间的制冷采暖系统进行改造。本文针对威海三角轮胎150万套生产车间,提出将乏汽回收器回收的废热蒸汽,夏季用于溴化锂制冷机组制冷,冬季直接用作加热热源的改造方案。通过计算一次能源能效比PEER和费用现值评价系统的能耗量及经济效益,证明系统改造后实现了能量的梯级利用,达到了节能减排的目的,因此改造方案切实可行。     

双效溴化锂吸收式热泵余热回收系统数值模拟研究

溴化锂吸收式热泵机组可以有效回收利用工业和建筑中的各种形式低温余热,提高余热资源回收率,但设备参数对热泵性能影响很大。因此本文基于温度对口和梯级利用的原则,对蒸汽型双效溴化锂吸收式热泵机组内传热部件进行热力及传热分析,通过质量和能量守恒建立热泵机组数学模型,分析热网供水温度、蒸发器进口低温余热水温度和驱动热源温度这三个外部因素的变化对系统性能的影响。研究结果表明:热网供水温度在49℃左右,热泵系统COP最佳为2.67;蒸发器进口低温余热水温度在47℃左右时,热泵系统COP最佳为2.67;随着驱动热源温度的上升,热泵系统的COP呈上升趋势。为吸收式热泵实际运行过程中,合理设置设备参数提高热泵性能提供指导。     

A theoretical study on a novel combined power and ejector refrigeration cycle

A new combined power and refrigeration cycle is proposed for the cogeneration, which combines the Rankine cycle and the ejector refrigeration cycle by adding an extraction turbine between heat recovery vapor generator (HRVG) and ejector. This combined cycle could produce both power output and refrigeration output simultaneously, and could be driven by the flue gas from gas turbine or engine, solar energy, geothermal energy and industrial waste heats. Parametric analysis and exergy analysis are conducted to examine the effects of thermodynamic parameters on the performance and exergy destruction in each component for the combined cycle. The results show that the condenser temperature, the evaporator temperature, the turbine inlet pressure, the turbine extraction pressure and extraction ratio have significant effects on the turbine power output, refrigeration output, exergy efficiency and exergy destruction in each component in the combined cycle. It is also shown that the biggest exergy destruction occurs in the heat recovery vapor generator, followed by the ejector and turbine.     

Thermal and exergoeconomic analysis of a novel solar driven combined power and ejector refrigeration (CPER) system

In the present study, a novel solar driven combined power and ejector refrigeration system (CPER) of 50 kW power capacity composed of an ORC (organic Rankine cycle) and an ejector refrigeration system is investigated. Solar driven CPER system is composed of two main cycles: collector cycle and refrigeration cycle. The collector cycle is made of a U-tube ETC and circulation pump and the ejector refrigeration cycle consists of generator, turbine, ejector, heat exchanger, condenser, evaporator, expansion valve, and pump. Thermodynamic performance of the proposed CPER system is evaluated and a thermo-economic analysis is conducted using the SPECO (specific exergy costing) method. A parametric study showed the effects of condenser temperature, evaporator temperature, generator pressure, turbine back pressure and turbine extraction ratio. The genetic algorithm optimization analysis is conducted which shows 25.5% improvement in thermal energy, 21.27% in exergy efficiency, and 7.76% reduction in the total cost of the CPER system. The results reveal that the performance of the CPER system is considerably improved at higher temperatures of generator and evaporator.     

吸收式制冷(热泵)循环流程研究进展

吸收式制冷作为最早的人工制冷方法,诞生至今已有200多年。在民用和工业中的实际应用有60多年。近20余年来,吸收式制冷在理论与应用等方面都取得了迅速发展,并在制冷机市场上占有相当的份额,得到国内外厂商和学者的广泛关注与研究。随着人类能源消耗量的不断增加,需要进一步深入研究新能源、分布式能源及能源的高效利用。余热、废热、可再生的太阳能、地热能等的利用使得热能驱动的吸收式制冷(热泵)技术得到越来越多的关注。与采用电驱动蒸气机械压缩式制冷(热泵)系统不同,吸收式制冷(热泵)技术可利用采用低品位热源的热能直接驱动,运行成本远低于电驱动系统。吸收式系统多采用H2O-LiB r溶液、NH3-H2O溶液等自然工质作为制冷剂,具有环境友好特性,同时具有安全、可无噪音运行、可靠性高等显著优点。但也具有占地面积大、初投资高,冷却负荷高,一次能源效率低(直燃形式)等不足。针对这些特性,现阶段的主要研究方向包括:循环设计优化、工质对选择、系统部件热质传递强化、系统控制策略优化等。狭义的吸收式循环是指闭式、溶液吸收制冷剂蒸气的吸收式制冷(热泵)循环。该类循环按照循环形式分类包括单吸收循环、多吸收循环和复合循环。单吸收循环主要包括基本单效吸收循环、扩散吸收循环、膜吸收循环、热变换器循环、重力驱动的阀切换循环以及自复叠循环;多吸收循环主要包括再吸收循环、多效循环、中间效循环、多级循环、中间级循环以及GAX循环;复合循环主要包括喷射-吸收复合、压缩-吸收复合和膨胀-吸收复合等复合形式。现有吸收式制冷技术研究热点主要包括且不局限于太阳能、中低温余热利用、冷热电联产、储能(蓄冷、蓄热),膜交换材料、高温下耐腐蚀材料,塑料热交换器等方面。吸收式循环现有循环结构的提出针对的是一定温度和浓度下循环,面对新的应用场景、新材料以及新吸收工质对,吸收式循环可以提出多种更高效、更宽热源驱动温度范围和溶液浓度范围的新循环。     

一种新型跨临界CO2冷电联供系统热力分析

提出一种新型跨临界二氧化碳（trans-critical carbon dioxide,TCO₂）再压缩循环和喷射器制冷循环耦合的冷电联供系统。该系统在输出电能的同时,利用低品位热能驱动喷射器工作输出冷量。以输出电量1 MW为设计目标,对比冷电联供系统和再压缩发电系统的性能,研究联供系统各部件（火用）损和主要热力参数对其性能的影响。结果表明：联供系统利用CO₂余热驱动喷射器输出冷量,循环热效率高于单一再压缩系统;加热器（火用）损所占比例最大,回热器次之;透平进口温度、压力和背压对联供系统工质流量、循环效率、输出功率、加热器功率、压缩机耗功及喷射器制冷量等参数影响较大;而冷凝温度和蒸发温度仅对制冷循环制冷量影响较大。在设定条件下,联供系统的循环热效率和（火用）效率可分别达到46.99%和47.21%。     

一个柴油机驱动的复合制冷循环

介绍了一个用柴油机驱动的复合制冷循环，即用柴油机主机带动压缩式循环，同时利用柴油机排气和缸套水的热量作源驱动吸收式循环。热力学分析和数值计算表明，此复合循环由于实现了不同品位热源的合理利用，减少了不可逆损失，其能效比普通式循环或直燃式吸收循环可分别提高19％和58％。     

Potential energy benefits of integrated refrigeration system with microturbine and absorption chiller

This paper presents and analyzes the performance potential of a refrigeration system that is integrated with a microturbine and an absorption chiller (RMA). The waste heat from the microturbine operates the absorption chiller, which provides additional cooling. This additional cooling capacity can be utilized either to subcool the liquid exiting the condenser of the refrigeration system or to precool the air entering the condenser in the refrigeration system. Moreover, any surplus cooling capacity not utilized in the subcooler can be utilized to precool the microturbine intake air. The additional assistance to the refrigeration system enhances the efficiency of the refrigeration cycle, which in turn reduces the required microturbine size. The smaller size of the microturbine enhances the part load efficiency, especially in lower ambient temperatures. With increased microturbine efficiency, RMA with subcooler, RMA with subcooler and microturbine intake air precooler, and RMA with condenser air precooler can reduce the annual energy consumption by 12, 19, and 3%, respectively, as compared to a refrigeration system operating without any waste heat utilization from the microturbine. Therefore, RMA with subcooler and microturbine intake air precooler has the best potential of energy savings. The payback period of RMA with subcooler and microturbine intake air precooler is estimated in 3 years, which facilitates it as an economically feasible solution among the options investigated.     

Mapping of optimum operating condition for LiBr–water refrigeration cycles

In this work, optimum operating condition maps are generated covering wide ranges of refrigeration and sink temperatures for single- and double-effect LiBr–water vapour absorption refrigeration cycle. These optimum condition maps will be useful to choose optimum operating conditions while designing LiBr–water cycle for desired applications. Methodology for generating such maps is discussed in detail, which can also be used for other absorption refrigeration cycles with various working fluids. Three configurations of LiBr–water absorption refrigeration cycles, single effect, double-effect series flow and double-effect parallel flow, are analysed with the most accurate thermodynamic property correlation available in the literature. Sensitivity of cycle performance to various operating variables such as generator, absorber and condenser temperatures is determined. Second law analysis shows that when a higher temperature heat source is available, double-effect cycles are more effective over single effect as they have higher coefficient of performance.     

第二类吸收式热泵的热经济学分析

对以溴化锂/水为工质对的第二类吸收式热泵即吸收式热变换器(absorption heattransformer)的热力循环过程进行了热经济学分析,并建立了热经济学数学模型。从热力学和经济学方面对第二类吸收式热泵进行了研究,建立了第二类吸收式热泵系统的成本方程以及各部分的成本方程。