船舶高低温冷库的Yong分析应用与实验研究

船舶多温单机（简称为高，低温冷库）系统中，常用背压阀（蒸发压力调节阀）来调节各高温库的蒸发温度；但忽略了由此使系统的能量发生了无形的损耗，效率也有所下降。鉴于目前这种状况，提出了以喷射器为基础的船舶高，低温冷库制冷新循环，可使系统的Yong效率提高，达到了节能的目的。     

船舶高低温冷库的(火用)分析应用与实验研究

船舶多温单机 (简称为高、低温冷库 )系统中 ,常用背压阀 (蒸发压力调节阀 )来调节各高温库的蒸发温度 ;但忽略了由此使系统的能量发生了无形的损耗 ,效率也有所下降。鉴于目前这种状况 ,提出了以喷射器为基础的船舶高、低温冷库制冷新循环 ,可使系统的火用效率提高 ,达到了节能的目的。     

基于R410a的冷冻系统制冷性能实验研究

针对常规的冷库冷冻系统存在压缩机排气温度高、制冷性能低等问题，搭建了一套基于R134a准双级转子式压缩的微通道换热器型冷冻系统。通过改变库外温度，研究不同温度下补气工况以及不补气工况对冷冻系统性能的影响。结果显示：随着库外环境温度的升高，压缩机功率和排气温度均升高，制冷量和系统COP均下降。采用中压补气技术后，与不补气工况相比，排气温度降低32.50%～37.56%，制冷量上升17.66%～37.06%，压缩机功率提高12.31%～32.23%，系统COP升高1.12%～4.74%。     

自然工质复叠式制冷热泵系统的性能分析

介绍了以自然工质CO2为高温循环工质,R290为低温循环工质,同时制冷和供热的CO2/R290复叠式制冷热泵系统,通过对CO2/R290复叠式制冷热泵系统的性能分析,得到了气体冷却器的入口压力和出口温度,复叠式循环的蒸发温度,低温循环的冷凝温度对复叠式制冷热泵系统性能的影响,为今后的CO2/R290复叠式制冷热泵系统的优化设计和开发应用打下了一定的基础。     

冷库运行管理中的节能

提出了提高冷库制冷装置效率的基本措施，诸如：提高蒸发温度、避免冷凝温度升高、热气融霜、库门维护和定期放油等几个方面，来分析冷库日常运行中的节能措施。该措施对该类企业减少能源消耗，降低生产成本具有一定的实际意义。     

冷库微机控制节能技术

冷库微机控制与常规自动控制相比其优越性在于它可根据库温变化自动地调整其制冷剂的蒸发温度,并使得其制冷剂的蒸发温度与冷库库温温差总是处于最小值。根据热力学第二定律,在其他条件不变的情况下,此时制冷装置的能耗最小。本文分别阐述各常用冷库装置的系统设置和控制模式。     

制冷系统采用蒸发式冷凝器的节能效果

1 3种冷凝器的比较 冷凝器是制冷系统主要的热交换设备之一，其作用是将压缩机排出的高温的过热制冷介质蒸汽冷却成为液态。常用的冷凝器按其冷却介质和冷却方式一般可分为三种类型：水冷式（又分为壳管式、套管式、沉浸式等）、空气冷却式（或称风冷式）及蒸发式（制冷剂在管内冷凝，管外同时受到水及空气的冷却）。不同形式的冷凝器，水泵和风机的能耗也不同，不合适的选型和配置会造成的冷凝压力过高过低，影响压缩机压缩过程的耗功和制冷效果，因此，正确的选型与配置冷凝器，应该引起重视。     

中温地热能驱动的有机朗肯-复叠式制冷系统性能分析

针对中温地热能的利用,建立了有机朗肯-复叠式制冷系统的热力学模型,其中高温部分分别采用R245fa,R600a,R141b做工质,低温部分利用R744做工质。通过热力学模拟计算,分析了该系统性能系数COPs在低温级冷凝温度、高温级冷凝温度、低温级蒸发温度改变时的变化规律,并以系统性能系数COPs及高低温级质量流量比G作为评价指标,优选出最佳工质。分析表明:系统存在一个最佳低温级冷凝温度,使系统性能系数COPs最大;在一定运行工况下,系统的COPs随着蒸发冷凝器传热温差的加大而逐渐减小,随着高温级冷凝温度的升高而降低,随着低温级蒸发温度的升高而增高;高低温级质量流量比G随着低温级蒸发温度的升高而逐渐降低。为提高系统性能和保证系统的安全运行,应尽可能提高低温级蒸发温度、降低高温级冷凝温度和减小蒸发冷凝器传热温差。综合比较,以R141b/R744为工质的有机朗肯-复叠式制冷循环具有很好的发展前景。     

热力学第二定律与冷库微机控制节能

冷库微机控制与常规自动控制相比 ,其优越性在于它可根据库温变化自动地调整其制冷剂的蒸发温度 ,并使得其制冷剂和蒸发温度与冷库温差总是处于最小值。根据热力学第二定律 ,在其他条件不变的情况下 ,此时制冷装置的能耗最小。     

CO2跨临界冷热联供循环性能分析

以CO2跨临界循环冷热联供系统为研究对象,通过理论计算分析了传热窄点温差约束下系统供热温度、供冷温度、制热系数（COPh）和制冷系数（COPc）随压缩机排气压强、气体冷却器出口工质温度和蒸发温度的变化规律。结果表明：供热温度随压缩机排气压强和气体冷却器出口工质温度的提高而升高,随蒸发温度的提高而降低;供冷温度只随蒸发温度变化;COPh和COPc随气体冷却器出口工质温度的提高而减小,随蒸发温度的提高而增大;当气体冷却器出口工质温度为30~40 ℃时,随压缩机排气压强的增大,COP减小,当气体冷却器出口工质温度为45 ℃时,COP先增大后减小;在考察工况下,当蒸发温度为-25 ℃、气体冷却器出口温度为45 ℃时,循环系统在压缩机排气压强为14 MPa可以达到最大供热温度120.65 ℃、最低供冷温度-15 ℃,此时系统COP为2.94。     

CO2双蒸发器压缩/喷射式跨临界制冷循环

为减小CO_2跨临界循环系统节流部分的膨胀功损失,提高系统性能,可在小型制冷系统中采用喷射器代替节流阀,部分回收工质从高压到低压过程的膨胀功。在对系统进行热力学分析的基础上,建立了CO_2跨临界压缩／喷射制冷循环的效率分析模型。计算结果表明：在合理的喷射器出口背压下,CO_2跨临界压缩／喷射制冷循环可以得到较高的循环性能。蒸发温度和气体冷却器出口温度两工况的变化对该系统性能的影响程度相对较大。在较低蒸发温度下,该系统可以明显降低压缩机出口温度,有利于系统稳定运行。     

基于蒸汽再压缩技术的低温干燥系统设计与节能分析

为了解决干燥行业热效率低下的问题,本文将机械蒸汽再压缩技术引入热敏性物料的低温干燥领域,设计了一种新型低能耗低温干燥系统,并采用夹点分析技术对新型低温干燥系统的热力性能进行了优化。计算结果表明,所设计的新型低温干燥系统能耗为19.57 kW,与相同条件下的常规低温干燥系统相比,新型干燥系统的能耗仅为常规低温回热干燥系统的7.7%。同时,系统能耗随着蒸发温度与压缩机压比的降低而不断下降。所做工作为低温干燥系统的性能分析及优化提供了参考。     

中温地热能驱动的跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的火用分析

建立中温地热能驱动跨临界有机朗肯−蒸气压缩制冷系统的火用分析热力学模型,采用R143a作为系统循环工质,探讨膨胀机入口压力、地热流体进口温度、冷凝温度、蒸发温度对火用效率的影响规律,分析系统各个部件的火用损失。计算结果表明：合理的膨胀机入口压力应该小于1.8倍临界压力;存在最佳的地热流体进口温度使得系统的火用效率最大;降低冷凝温度和提高蒸发温度都可以提高?效率,但需要增加换热器等效换热面积作为代价;冷凝器、发生器、膨胀机、节流阀、压缩机、蒸发器、工质泵的火用损失依次降低;随着地热流体进口温度升高,冷凝器及发生器的火用损失所占的比例增大,其它部件的火用损失对应的比例则降低。本文可以为跨临界有机朗肯−蒸气压缩制冷系统的设计提供依据。     

太阳能热泵系统的试验研究与分析

为研究以太阳能为低温热源的供热运行特点,建立了太阳能热泵系统试验台及试验台测量系统,使用数据分析软件处理不同工况下的试验数据,分析了蒸发和冷凝温度对吸热量、制热量、压缩机状态、系统COP的影响。结果表明,太阳能热泵系统在运行期间节能效果明显,蒸发温度的增大有利于提高太阳能热泵系统的工作性能。     

空间核能布雷顿循环系统热力学参数分析及优化*

在深空探索快速发展的背景下,空间核能布雷顿循环系统因其能量密度高、环境适应性强、效率高等优势成为深空探测的理想方案之一。与地面发电站不同的是,空间能量转换系统要兼顾系统效率和轻量化的要求,而系统关键参数对系统的效率和质量等性能有着重要的影响。因此,开展热力学参数分析和优化对空间核能布雷顿循环系统的设计具有重要意义。通过建立空间核能布雷顿循环的数学模型和系统部件的质量计算模型,以“质量比功率”为性能优化目标,研究压气机进口温度、压气机压比和涡轮进口温度等参数对系统性能的影响,并采用正交实验法进行优化分析。结果表明,压气机进口温度和压气机压比存在最优值使质量比功率取得最小值,涡轮进口温度升高有利于提高系统的发电效率和降低系统质量。涡轮进口温度的最优值为1 500 K,压气机进口温度的最优值范围为416 ~ 508 K,压气机压比的最优值范围为2.4 ~ 3.1。     

CO_2热泵干燥的运行工况分析

在对CO2跨临界循环进行热力学研究的基础上,运用EES软件对CO2热泵干燥系统进行仿真模拟。结果表明:随着蒸发温度的上升,系统的COP和SMER上升,但压缩机排气温度下降;随着压缩机排气压力的上升,系统的COP和SMER下降,压缩机排气温度上升。因此,为了保证热泵干燥系统正常工作,应当保证系统运行参数维持在以下范围内:蒸发温度存在一个上限,而且在满足干燥过程正常运行所需要的压缩机排气温度前提下,应当尽量降低压缩机的排气压力。     

Thermodynamic analysis and optimization of a solar-driven regenerative organic Rankine cycle (ORC) based on flat-plate solar collectors

This paper presents a regenerative organic Rankine cycle (ORC) to utilize the solar energy over a low temperature range. Flat-plate solar collectors are used to collect the solar radiation for their low costs. A thermal storage system is employed to store the collected solar energy and provide continuous power output when solar radiation is insufficient. A daily average efficiency is defined to evaluate the system performance exactly instead of instantaneous efficiency. By establishing mathematical models to simulate the system under steady-state conditions, parametric analysis is conducted to examine the effects of some thermodynamic parameters on the system performance using different working fluids. The system is also optimized with the daily average efficiency as its objective function by means of genetic algorithm under the given conditions. The results indicate that under the actual constraints, increasing turbine inlet pressure and temperature or lowering the turbine back pressure could improve the system performance. The parametric optimization also implies that a higher turbine inlet temperature with saturated vapor state could obtain the better system performance. Compared with other working fluids, R245fa and R123 are the most suitable working fluids for the system due to their high system performance and low operation pressure.     

Testing and modelling of a variable speed scroll compressor

Variable speed compressors offer continuous control, low noise level, reduced vibration, low-start current, rapid temperature control, by operating the compressor at higher speeds initially, and better COPs than the conventional on/off control. However, there exist some drawbacks concerning the inverter efficiency, the effect of the inverter on the induction motor and the effect of variable speed on the compressor isentropic and volumetric efficiencies. This study gives some experimental results as to inverter and compressor performances: it can be observed that the inverter efficiency varies between 95% and 98% for compressor electrical power varying between 1.5 and 6.5 kW ; and that compressor efficiencies are not enormously influenced by compressor supply frequency, but depend mainly on compressor pressure ratio, except the tests developed at 35 Hz and one test at 40 Hz, for which the difference is attributed to the compressor internal leakages due to a lack of lubrication at low speeds. At 75 Hz there was also observed a slight degradation that can be attributed to the electromechanical losses that increase with compressor speed. A maximal isentropic efficiency of 0.65 for a pressure ratio of the order of 2.2 is obtained. The volumetric efficiency decreases linearly from 0.98 for a pressure ratio of 1.5 to 0.83 for a pressure ratio of 5.6. In spite of the test conditions (condensing and evaporating pressures up to 40 and 20 bar, respectively), the compressor performance stays unchanged. The experimental results obtained at 50 Hz are used to identify six parameters of a semi-empirical model which is then used to simulate the different tests developed at different compressor speeds. The simulated results are in very good agreement with those measured with averages errors of ?0.5 K; +3 g s^?1 and ?24 W for the exhaust temperature, the refrigerant flow rate and the compressor electrical power, respectively. The results show that motor losses induced by the inverter are negligible.