混合动力燃气热泵系统的优化选择

建立了混合动力燃气热泵的优化目标函数,优化选择并联式混合动力驱动系统作为系统的驱动部分。根据混合动力驱动系统中发动机和电动机以及蓄电池的匹配关系,对驱动系统的混合度进行了优化设计,确定功率混合型为系统的混合度类型。以投资回收期为目标函数,得到功率混合型混合动力燃气热泵的最优混合度为0.27。     

基于瞬时优化的混合动力燃气热泵控制策略

将无级变速器(CVT)运用到混合动力燃气热泵系统中以实现系统传动比的连续调节来提高系统的性能。本文对驱动系统和热泵系统进行建模,把蓄电池储存/消耗的电能等效成发动机燃气热能,提出基于等效能量消耗最小的瞬时优化控制策略,并在MATLAB/SIMULINK仿真平台上对该种策略进行仿真试验。仿真结果当压缩机转速分别小于1390 rpm、在1390 rpm到1810 rpm之间、大于1810 rpm时,驱动系统分别运行在模式A、模式B、模式C;并获得发动机和电机的扭矩分配以及热泵性能系数COP、制热量、CVT速比和蓄电池SOC变化。发动机工作点基本分布在经济区内,发动机扭矩、燃气消耗率be和燃气流量m都保持在较小值,分别维持在29.5 N·m、283 g/(kW·h)和2.66 kg/h,从而证明了所提出的瞬时优化控制策略的有效性。     

混合动力燃气热泵空调系统及其特点

常规燃气热泵在运行过程中,燃料发动机运行工况不断的随外界负荷变化而频繁地变动,通常偏离标定工况,从而导致发动机运行稳定性差、热效率降低、排放增大的缺陷。本文结合目前国内外正在研究的混合动力技术,提出了一种基于蓄电池和燃气发动机联合驱动的新型混合动力燃气热泵系统,阐述了该混合动力燃气热泵系统的原理及特点,着重探讨了此混合动力燃气热泵空调系统的关键技术。     

燃气机驱动空气-水热泵机组的供热性能研究

以某发动机和压缩机的实测数据为依据，对—燃气机驱动空气—水热泵机组建立了模型。计算了不同转速和室外温度运行条件下燃气发动机、热泵系统和整个机组的供热性能。结果显示，由于回收了发动机的余热，热泵机组的供热能力大大增强，余热可占总供热量的30％。降低转速对机组的性能可以提高机组的一次能利用率。环境温度为7℃时，低速运行时，机组的一次能利用率高达1、6以上。而室外温度对热泵系统的供热能力影响较大，对发动机的余热影响较小。     

燃气机热泵余热的回收利用

燃气机热泵是一种高效节能的制热、制冷系统,回收燃气发动机的余热对于提高燃气机热泵的一次能源利用率有着十分重要的意义。对燃气机余热的组成,余热利用的限制条件,燃气机热泵在制热工况下的余热直接回收方式及在制冷工况下的采用压缩式与吸收式制冷循环相结合的余热联合回收方式进行了分析。     

吸收式热泵回收燃气锅炉烟气余热技术

介绍一种利用燃气锅炉热水驱动的吸收式热泵回收烟气余热的方案,可实现烟气"消白"和余热回收。对热水驱动的吸收式热泵结合烟气-水直接接触式换热器回收燃气锅炉烟气余热的系统方案进行探讨,推导燃气锅炉和热水驱动的吸收式热泵余热回收系统的总效率公式,对某供热中心的余热回收项目进行测试和运行分析。实测数据表明,系统的运行效果较好,热泵的性能系数可以保持在1.8左右。     

热泵型烟气冷凝余热回收系统实验研究

为充分回收燃气锅炉排放烟气中的冷凝余热,本文提出了1种热泵型烟气冷凝余热回收方式.该方式分级回收烟气高温显热与冷凝潜热,搭建了热泵型烟气冷凝余热回收实验台,研究了热网回水温度、热网回水流量对该系统的余热回收效率、余热利用效率、排烟温度、供热水温度与热泵机组制热性能系数的影响.该余热回收系统可实现向热网直接供热与向热网回水预热两种运行模式.在预热运行模式下,当热网回水温度为40.0℃,热网回水流量为11.0 L/min时,热泵型烟气余热回收系统的烟气余热回收效率是11.9％,其余热利用效率可到15.9％,系统的排烟温度可降至19.8℃,热泵机组的制热性能系数为3.3.该热泵型烟气冷凝余热回收方式节能效果显著,具有较好的推广应用前景.     

机械驱动水—水热泵系统的实验研究

研制了机械驱动水－水热泵实验装置。实验研究揭示：转速变化会导致系统性能变化；系统的EER特性在转速变化范围内有极值，所以系统的额定工况可选定在该转速下；系统的制热量变化幅度大，能在额定工况上下调节；采用混合换热器回收发动机余热和尾气废热，能使局部流量范围的出水温度达到95℃。对燃用天然气的内燃机驱动水－水热泵系统与电动热泵系统的能源消耗作经济比较，得出了可用于判断其应用前景的能源消耗准则。     

空气源燃气机热泵运行过程的(火用)分析

对空气源燃气机热泵的制冷过程、制热过程进行了火用分析,得出了各设备的火用效率、火用损及系统总热效率,建立了火用流图。采用燃气机热泵,在制冷、制热工况下系统总热效率分别为169.72%、168.17%。为提高燃气机热泵的火用效率,应选用效率高的燃气发动机。燃气发动机余热回收对系统总热效率的提高影响很大。     

燃气发动机驱动空调的原理及应用

综述了燃气发动机驱动空调的分类、压缩机特性、余热回收系统,与其他类型空调进行了比较。述评了燃气发动机驱动空调分别与电空调、燃气吸收式空调、热除湿系统、变频空调的组合。     

Research on the drive system and logic threshold control strategy of the hybrid power gas engine heat pump

Gas engine heat pump is an important distributed power supply system in the energy structure. Hybrid power technique plays an important role in improving the engine performance and the gas conversion efficiency of gas engine heat pump (GEHP). In this paper, a design method of a hybrid power drive system is presented, including the selection method of drive type, and the selection of power hybrid approach. The relation between gas loss coefficient and the equivalent efficiency of drive system has been analyzed. The results show that the most suitable drive type is parallel-type. The optimum hybridization degree is 0.412; the rated power of motor is 8.75 kW. Based on the design method of the drive system, logic threshold control strategy is implemented in the hybrid power gas engine heat pump (HPGHP) system, which is composed of the switching law of transmission and the torque control of motor. According to the experimental verification, the gas consumption rate of gas engine can be controlled to be below 330 g/kWh. The gas conversion efficiency can increase about 7.6% when the logic threshold control strategy is used in the HPGHP system.     

基于ANSYS软件的钢制三通有限元应力分析

探讨了使用ANSYS软件对城镇燃气大管径钢制高压三通管件结构强度进行分析校核,介绍了使用软件进行结构分析的思路、基本步骤及应力强度评定方法。     

燃气机热泵系统不同联供运行模式一次能源利用率的分析

分析了燃气机热泵热电冷三联供系统节能的热力学原理及应用优势,探讨了不同季节采用不同的联供运行模式一次能源利用率PER的情况,并就影响PER的主要因素——废热回收率、热泵性能系数及用于发电的燃气能量占燃气总能量的比例的变动效应进行了模拟计算,给出了燃气机热泵不同联供运行工况下PER的对比及规律。     

天然气型冷热电联供系统应用分析

阐述了天然气驱动的冷热电联供(CCHP)系统的形式和特点,比较分析了使用天然气的冷热电联供系统与常规冷热电分供系统的一次能源利用率,指出联供系统可提高能源利用率,节约一次能源20％～30％。燃气内燃机型冷热电联供系统的回收期比燃气轮机型冷热电联供系统的回收期短,但能源利用率较低。文章从经济性角度 (回收期)分析了天然气和电力价格对冷热电联供系统推广应用的影响。     

燃气机热泵性能系数随压缩机转速变化的研究

分析了压缩机转速变化对燃气机热泵制冷量、制热量及压缩机输入功率的影响。研究了燃气机热泵性能系数随压缩机转速变化的规律,调节压缩机转速可实现燃气机热泵的变负荷运行,尽管性能系数略有下降,但下降幅度较为平缓,且在较大范围内变化很小。     

Modeling and economic analysis of gas engine heat pumps for residential and commercial buildings in various climate regions of Iran

There is an increasing trend in using heat pumps in air conditioning (heating/cooling) systems of residential and commercial buildings. The required power to drive the compressor of vapor compression heat pump cycles may be provided by either an electrical motor or an internal combustion engine. In this paper thermal modeling and economic analysis of gas engine heat pumps (GEHPs) are presented based on energy and mass balance equations as well as the gas engine operating parameters (such as thermal efficiency, fuel consumption and fuel mass flow rate) and heat pump operating parameters (such as evaporator and condenser capacity and compressor input power). Based on the modeling results and with estimating GEHP fuel consumption, the economic analysis of using gas engine heat pumps (in comparison with the electrical heat pumps) at various climate regions of Iran, for both residential and commercial (office) buildings, and for both cooling and heating modes, was performed. Appropriate cost functions for predicting GEHP capital investment were proposed. Three approaches including equivalent uniform annual cost (EUAC), the annual cost of energy consumption, and payback period were applied in the economic analysis.     

燃气机热泵在暖通空调中的应用

本文阐述了燃气机热泵的工作原理,通过对该设备系统与一般热泵的比较,指出燃气热泵的特点,并对国内外研究和应用发展状况进行了回顾,探讨了燃气机热泵在暖通空调中应用的方法,对其节能效果进行了分析,结果表明采用燃气机热泵具有较高的能源利用系数,指出了燃气机热泵在暖通空调中具有广泛应用的前景。