湖库塘开式水源热泵系统年能耗分析方法研究

提出一种简单可行的湖库塘开式水源热泵系统全年能耗分析方法,然后以小型办公建筑为实例,进行具体的全年能耗分析,最后与空气源热泵的能耗相对比。分析结果表明：湖库塘水源热泵系统的季节性能比均高于空气源热泵机组;室外循环水泵能耗对湖库塘开式水源热泵系统有较大的影响,应该在实际工程应用中采取措施降低循环水泵能耗。     

湖水源热泵系统排热工况下散点排水对湖体温度场的影响

采用流体计算软件建立三维湖体模型,模拟设计日下湖体自然水温,用实测水温进行修正作为初始条件;根据别墅群全年逐时负荷的模拟结果,采用动态取排水温和水量作为边界条件;以典型气象年数据为基础,通过用户自定函数输入水面换热边界;分别对某别墅群水库水源热泵系统的排放水管网采用与雨水排水管网相结合的散点排水以及采用传统的集中排水方式进行了动态数值模拟,得到供冷季逐时排热工况下湖体温度场的分布情况,分散排水优势明显。分析模拟结果表明:集中排水方案水体周温升0.33℃,分散排水方案水体周温升0.16℃;水体水道狭长体积有限的区域在连续排水的情况下,有明显热累积现象。连续运行条件下,散点排水取水口水温的模拟结果表明:7～10月,位于常年水位4.6m水深下的取水口取水温度在27～23.5℃之间,可实现热泵系统高效运行。     

湖水源热泵系统冷排水对浮游植物影响试验研究

针对湖泊热环境容量小,生态系统脆弱的特征,以三峡库区重庆段湖泊水体为研究对象。采用物理模拟的方法,对湖水源热泵系统冷排水对湖泊藻类及叶绿素含量的影响进行了系统的研究。结果表明：冷排水对藻类总量增长有明显抑制作用,试验水体藻类正负增长的临界温度在4．5～6．2℃之间;冷排水对湖泊优势藻类种群及比例变化有较为明显的影响,并且会使藻类种群数减少;冷排水显著降低湖泊叶绿素a的含量,对浮游植物总量增长有较大影响,且原水氮磷含量越高其影响程度也越大。     

长江水源热泵开式与闭式实验对比分析

长江水资源丰富,可作为水源热泵系统的低位冷热源。针对长江水源特点进行了开式系统与闭式系统的对比实验,获得了两者的机组性能系数、系统整体性能系数、闭式系统中换热器内水温变化规律以及有效换热管段等参数。分析了对比实验数据,得出本实验中开式、闭式系统热泵机组性能系数分别为3．08和3．77,整体性能系数分别为2．38和2．80。最后对开式和闭式长江水源热泵的应用作了对比分析,指出了应用长江水作低位冷热源必须注意的问题。     

开式地表水源热泵动态取水温度限值

对于开式地表水源热泵,取水能耗是决定系统节能性的关键因素.在水源热泵机组能耗模型、取水能耗模型等的基础上建立了开式地表水水源热泵系统的能效耦合模型.基于节能率及水泵能耗的规律特点计算得到了不同的冷却塔出水温度下,不同水泵扬程下的动态取水温度限值,建立了开式地表水水源热泵动态取水温度限值的计算方法.并计算得到不同工况条件下的地表水源热泵系统相对传统空调的节能率.     

基于曲线网格的温排水运动数值模拟

采用平面二维数学模型对温排水运动进行数值模拟研究.首先建立了曲线网格上温排水运动控制方程的离散方法,该离散方法可在曲线网格上直接对直角坐标系下的控制方程进行离散,避免了以往离散过程中复杂的坐标变换,此外该离散格式既适用于正交曲线网格还适用于非正交曲线网格,对复杂边界的适应能力更强.最后采用长江城陵矶河段岳阳电厂实测资料进行验证计算,计算所得的水位、流速和温升与实测成果吻合较好.     

中高温水源热泵的稳态模拟研究

针对中高温水源热泵的特点,建立较精确的稳态数学模型,采用Matlab语言编制了部件模型和系统模型的计算程序,通过与本研究组现有的大量针对中高温工质的R134a,HTR01和HTR02的实验数据,将性能模拟结果同实验结果进行了对比,模拟精度与同类结果相当。     

闭式环路水源热泵空调系统运行能耗的计算机动态模拟分析

提出闭式环路水源热泵空调系统运行能耗的计算机动态模拟评价方法。评价某幢建筑物中采用闭式环路水源热泵空调系统全年的运行能耗情况。以此业判断该幢建筑物采用水源热泵空调系统的可行性及合理性。     

小平岛海水源热泵区域供冷温排水热扩散研究

结合大连小平岛海水源热泵空调项目,对运行过程中的温排水影响的附近海域温度场进行了数值模拟.将流速的模拟结果与实测资料只进行了比较,验证所选模型的准确性,并利用该模型对温排水的温度影响范围及取排水口附近水域的温升进行了数值模拟,研究结果表明海水温升满足国家海水一类排放标准.     

水源热泵空调系统的应用与分析

结合沧州建安通用小区实例 ,对多种采暖空调系统形式的投资、节能、环保、运行费进行分析 ,得出水源热泵采暖空调系统应用的可行性     

江水源热泵系统尾水排放口技术研究

为考察江水源热泵系统尾水排放口布置形式、数量和多口排放时排放口间距对水环境的影响,采用Fluent软件的有限体积元法,针对长江重庆段某河道和江水源热泵系统实际工程,对江水源热泵系统温排水在江河水体中的温度扩散规律进行了模拟研究.结果表明:就对水环境的影响而言,排放口垂直布置方式优于水平布置方式,多口排放优于单口排放;多口排放时,排放口间距越大,对水环境的影响越小,但综合考虑工程量及施工难度等因素,较优的排放口数量为双口或三口;双口排放时,较佳的排放口间距为30—40m.     

排热工况下湖水源热泵系统的水体水温计算方法

湖水源热泵利用水体的水温在系统排热或排冷工况下将发生动态变化,水体的水温变化超过水体所能承受的排热或排冷量时,将导致湖水源热泵系统运行不正常甚至瘫痪。在二维初始水温模型的基础上,利用质量和能量方程,建立了水源热泵系统利用水体水温变化的动态模型。通过水流方程与温度方程藕合求解得到水体在带负荷状况下的水温变化模型方程。该计算方法不仅可以为湖水源热泵系统的可行性研究奠定理论基础,也可作为计算利用水体最大热承载能力的前期研究基础。     

江水源热泵尾水排放方式优选试验研究

为研究江水源热泵尾水在不同排放方式下对江河水域温升的影响,利用数字式温度传感器构建实时温度传感器网络,针对江水源热泵尾水淹没式、表面式和射流式3种排水方式及其在12种出流方式下江河水域的温升情况进行了模拟试验研究。对各种排放方式下的温升均值、温升方差、最高温升值、超温升均值点数等指标项采用加权平均法计算优选值,并结合三维温升图对试验结果进行了分析。结果表明,从整体上看射流式排放方式优于表面式和淹没式排放方式,双口出流方式优于单口出流方式,其中对河道水域温升影响最小的排放方式为表面式排水顺流双口出流方式。     

Mg-Cu-Zn 相变储热材料充放热特性研究

设计并搭建了套管式中高温蓄热系统实验装置,采用Mg-Cu-Zn合金相变储热材料,空气为传热介质,利用Fluent软件对该套管式蓄热装置进行了数值模拟和充放热实验,分析了传热介质流量对蓄热装置充放热特性的影响,评价了蓄热装置的放热效率。结果表明,模拟结果与实验数据吻合较好,实验结果为中高温蓄热系统的优化设计和工程应用提供了理论依据。     

水源热泵利用火电厂循环水余热方式及经济性分析

以小型蓄热式热泵为试验平台,分析了利用夏季循环水余热加热生活用水的可行性。在加热过程中,热泵的平均性能系数为4.2,具有较高的能源回收率。采用3种加热方式为某小区供应生活热水,热泵加热每吨水的成本比燃气热水器和电热水器分别降低了5.8元和16.3元,热泵回收余热4 623 429.3kWh,余热可折合成标准煤570t,热泵系统投资回收期为4.4年。     

水环热泵辅助热源性能研究

介绍了水环热泵空调系统各种辅助热源的形式，针对传统水环热泵空调系统采用高位能（电、燃气、油、煤等）通过锅炉（或换热装置）转变为循环水的低位能，再由室内水／空气热泵提升后向室内供热的不合理的用能方式，提出了由空气源热泵代替锅炉的空气源-水环复合热泵空调系统，对其冬季建筑物内外分区不同的冷热负荷比下运行的性能进行了研究，并和使用锅炉的传统水环热泵空调系统的能耗进行了比较，体现出空气源-水环复合热泵空调系统具有较高的能效比．     

入射角对径向热管换热器性能影响的数值模拟

利用FLUENT软件对径向热管换热器壳程进行模拟计算,在入口烟气质量流量不变的基础上,在0°～65°范围内逐渐改变烟气入射角,分析换热量、压降和单位压降换热系数的变化规律。结果显示:随着烟气入射角的增大,入射角小于45°时,换热量偏差基本不变,压降偏差逐渐减小,而单位压降换热系数逐渐增大,并在约45°时达到最大,此时换热器整体性能最好;大于45°后,换热量偏差明显增大;压降偏差急剧增大,压力损失增加,而单位压降换热系数急剧减小,换热器性能恶化。将模拟结果与测试结果进行比较,误差在5%以内。