太阳能热泵多功能复合机系统(火用)分析

在制热工况下,对太阳能热泵多功能复合机（SAHPM）进行了系统[火用]分析。结合实例,计算了压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器的[火用]损失系数,压缩机、蒸发器的[火用]损失系数较大,是降低系统、[火用]损失的关键。     

地下水源热泵系统的(火用)分析

对地下水源热泵系统中蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀及系统进行了火用分析,给出火用效率、单位时间火用损、火用损系数的计算公式。结合工程实例,对某地下水源热泵系统进行了火用分析,压缩机的单位时间火用损最大。     

基于[火用]分析的水源热泵系统运行优化

为了减少热泵系统运行的有效能损失,提高能量利用的完善度,在满足系统供冷、供热的可靠运行条件下,建立了水源热泵空调系统的压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、冷凝器侧的水泵及蒸发器侧的水泵的(火用)损失数学模型,以总(火用)损失(热泵机组和水泵(火用)损失)最小为目标函数,对水.水热泵系统进行运行优化,得出相应的运行参数范围.     

基于冷却塔逆用的热泵制热系统分析

冷却塔逆用已经在热泵制热系统中得到实际应用并取得了一定的节能效果。本文从热力学第二定律的角度,对冷却塔逆用作为低温热源的热泵制热系统进行了火用分析。构建了系统各部件火用分析数学模型,并结合实验系统现场测试数据进行分析,分析过程中采用火用损失、火用效率、火用损失率、火用损失系数评价指标综合评价。结果表明在系统制热工况下,末端空气处理机组与压缩机火用损失、火肭员失率明显高于整个系统中其他设备及部件,火用损失率分别为14％和12％,是整个系统改进的主要对象。该研究有助于诊断出系统主要设备的薄弱环节,并能对系统的节能潜力做出判断,为进一步优化系统指明方向。     

制冷机能量调节分析

根据压缩机能量调节的实测数据,用能量分析和(火用)分析法对压缩机进行能量调节时的功耗变化进行比较,获知在能量调节时虽能满足制冷量变化的要求,但制冷系数下降,(火用)损失增加;部分负荷下运转较满负荷运转时设备单位冷量的功耗增加10～20％以上,压缩过程和冷凝过程的总(火用)损失系数达63～73％。因此,提高压缩机效率,强化冷凝器传热是降低压缩制冷机能耗的最重要途径。     

带喷射器的直膨式太阳能辅助热泵的理论研究

将喷射器应用于直膨式太阳能热泵,通过热力学第一定律和第二定律进行理论研究。分析了喷射器的接受室压降和太阳辐照强度对喷射器的性能及系统性能的影响,并对系统中各部件的火用损和火用损率进行了分析。结果表明:在本文设计模拟工况下,优化的循环系统性能要优于常规循环,COP最大提高率为10.84%,制热量最大提高率为24.17%,接受室存在最优压降使得系统性能最优,太阳辐照强度的增加使得系统性能得到优化,集热器/蒸发器的火用损占比最大,集热器/蒸发器与压缩机的节能潜力最大。     

双热源热泵制热水与供暖性能诊断

通过对3种热泵供暖性能系数(COP)比较可知,太阳能热泵供暖COP值比空气源热泵高.运用试验分析和理论计算发现压缩机电效率随压缩机压缩比的增加呈线性下降规律,并直接导致双热源热泵系统制热水性能系数(COP)偏低,当热水温度超过时,COP值甚至＜1.通过对系统供暖试验数据的拟合得到2个表征双热源热泵系统供暖性能优劣的数学模型,试验和模型都显示出当蒸发器进口水温为28℃左右时,系统供暖COP值最大,而当蒸发器进口水温偏离该值时,COP值都会下降.对双热源热泵系统制热水和供暖的不可逆程度分析发现当压缩机压缩比ε=3.4时,系统运行更接近可逆过程,即系统运行最佳,压缩比偏离该值会导致系统不可逆损失增加.     

基于的热泵与水泵联合优化运行仿真及操作软件

研究热泵空调系统在全年变负荷运行下,为了减少热泵系统运行的有效能损失,提高能量利用的完善度,在满足系统供冷、供热的可靠运行条件下,以系统总损失(热泵机组和水泵损失)最小为目标函数,即minE=Epc+Epe+Ecom+Ec+Ee+Elip(E表示水源系统总的损失;Epc表示冷凝器侧水泵的损失;Epe表示蒸发器侧水泵的损失;Ecom表示压缩机的损失;Ec表示冷凝器的损失;Ee表示蒸发器的损失;Elip表示节流结构的损失),并从系统结构设计及主要功能、仿真模型的建立、建立开放型数据库、系统优化运行仿真可视化等方面,介绍在微机上基于可视化的热泵系统优化运行仿真系统的研究成果。通过一个实例详细地介绍了整个优化过程,并将优化结果以图文并茂的形式显示出来,可为空调系统优化设计、运行提供参考,为热泵系统在微机上实现在线优化控制策略奠定了基础。     

并联毛细管小型二氧化碳热泵系统的除霜性能

空气源跨临界二氧化碳热泵系统具有较高的制热性能系数,但在蒸发器结霜工况下运行时,会出现供热量和性能系数下降的现象。介绍了一种以并联毛细管代替电子膨胀阀作为节流部件的热泵系统,并进行了除霜性能实验。实验结果表明:并联毛细管热泵系统的除霜效率略小于常规热泵系统,但是除霜过程较平稳,可实现连续制热,也无需对压缩机运行进行特别保护。不仅简化了除霜系统,也避免了机组除霜结束恢复制热时重启压缩机的困难。     

方冰机热工分析及蒸发器结构优化

对方冰机系统进行火用分析计算,分析系统各部分用能情况,针对火用损失率较高的蒸发器,提出采用蜂窝板换热器进行优化。基于CFD数值模拟方法,采用Mixture混合模型进行相变模拟,研究了焊点直径、焊点间距、板间距等多个结构参数对蒸发器性能的影响。最终,选用焊点直径D=7 mm,板间距H=11 mm,焊点间距L=40 mm,折流焊道数量为3,长度为400 mm的蜂窝板换热器对方冰机蒸发器进行优化设计。     

热泵定义的拓展及其(火用)效率表达式的改进

认为热力学理论中定义的热泵与工程领域定义的热泵有所不同 ,按热力学理论中的定义 ,存在热泵效率大于 1的错误。提出了符合分析基本理论原则的效率表达式 ,并将修正的效率及供系数、损系数、损率同时纳入热泵分析过程     

电压缩式制冷循环与吸收式制冷循环的热力学比较分析

采用效率与损失分析方法,计算比较了电压缩式制冷循环与单效吸收式制冷循环的效率及两种制冷循环在典型工况下各环节的损失。结果表明,当采用合适的发生器温度和热源温度时,两种制冷循环的效率基本相同;电压缩式制冷循环的主要损失发生在压缩机环节,吸收式制冷循环的主要损失发生在吸收器和发生器。讨论了两种制冷循环的改进途径。     

天然气低压间歇循环催化改制制气(火用)平衡分析

对天然气低压间歇循环催化改制制气装置及各个子系统的平衡进行了计算,得出了系统火用效率、子系统效率及损失,对计算结果进行了分析。结果表明,天然气低压间歇循环催化改制制气装置具有一定的节能潜力,各子系统的损失相差较大,反应器最大,其次为燃烧室。     

Exergetic analysis of closed Brayton thermal power cycle with reheater,regenerator and intercooler

Energy and exergy analysis of a Brayton cycle gas turbine power plant with regenerator, reheater and intercooler is carried out in this work. It has been found that the effects of the regenerator, intercooler and reheater are significant. Although, the energy analysis shows that the first law efficiency is more effective than the second law efficiency and there are significant losses in these components which cannot be neglected, and hence proper care should be taken for the size and operating conditions of these components. Efficiency of some components is 100% especially when energy balance is applied, while it is not 100% in the case of energy consuming/conversion systems like compressor, turbine, etc. The energy loss in reheater is zero while there is a small amount of exergy loss. The intrercooler has both energy and exery losses, so proper care should be taken in intercooler.     

典型天然气液化流程的功耗比较

比较了典型天然气液化流程（氮气膨胀制冷、氮气甲烷膨胀制冷、丙烷预冷混合制冷剂一次分离制冷、丙烷预冷混合制冷剂二次分离制冷、混合制冷剂制冷）的功耗、冷箱冷负荷、压缩机轴功率、火甩损失等技术参数。     

冰蓄冷低温送风空调系统(火用)损因素分析

低温送风空调系统引进新型冰蓄冷设备,采用正丁烷作为制冷剂,制冷剂与水直接接触,换热更强烈且稳定。为了研究该系统相应损因素条件下的节能薄弱环节,实现系统性能优化,基于该系统及各表冷器分析模型,分析了热湿比、新风比、送风温差等损因素对系统效率和各表冷器损率的影响。结果表明：当热湿比变化时,处理二次混风的表冷器损率随之呈正比变化,其他表冷器损率及系统效率随之呈反比变化;当新风比变化时,处理新风的两级表冷器损率随之呈正比变化,其他表冷器损率及系统效率随之呈反比变化;当送风温差变化时,处理一次回风的表冷器损率随之呈正比变化,其他表冷器损率及系统效率随之呈反比变化。     

预分解窑系统的炯分析

分析比较了分析法与热平衡法,指出分析法比热平衡法更能深入、科学地阐述能的本质,更真实地反映系统能量的量和质的转化及损失情况,为系统节能指明方向.通过对乌兰2500 t/d预分解窑系统进行的热平衡及平衡计算,分析了造成系统损失的原因及其影响程度,确定了系统耗能的薄弱环节,找出了节能途径,并指出余热发电是现阶段减少损失最有效的方法.