太阳能-热泵热水机组末端应用与分析

介绍了在夏热冬冷地区以太阳能集热器和空气源热泵系统为热源、以地暖设备为换热末端的供暖系统,对其进行的一系列理论和实验研究结果表明:①该系统房间符合ISO7730标准规定的PMV(人体热感评价指标)-PPD(预期不满意率)指标,房间内热舒适性良好。②冬季工况下该供暖方案在热舒适性和节能性上都具有一定优势,约为单一热泵供暖能耗的66%。③春季工况下单一热泵地暖循环中,预定的加热温度越低就越经济节能,而变流量工况并没有明显的效果差异。④将热泵与太阳能集热器联合运行,可以使机组快速升温,同时运行费用仅为单一热泵供暖的60%～70%。     

太阳能辅助热泵干燥技术及其研究进展

干燥物料需要消耗大量的能量。我国的干燥能耗占工业总能耗比例达到了12%。机械化程度低是我国干燥能耗大于发达国家的主要原因。将热泵技术应用于物料干燥节能效果明显,并且热泵干燥是一种温和的干燥方式,干燥产品品质好,干燥温度调节范围宽,干燥参数易于控制。相比于热泵干燥,太阳能干燥运行费用低,环境污染少,也得到了广泛的关注。把太阳能与热泵结合起来进行物料干燥相比原有单一热泵系统有较大改进和提高。论述了国内外太阳能辅助热泵干燥技术。     

关于太阳能辅助水源热泵系统联合冬季供暖的研究

随着我国能源的紧缺和环保意识的加强,太阳能、浅层地热能作为可再生能源,越来越受到人们的重视。但无论是太阳能系统,还是水源热泵系统,单独运行时均有一定的局限性,两者联合运行的应用很少。通过实际工程分析,太阳能系统与水源热泵系统可以联合工作,并可达到预期的室内空调温度;对太阳能系统与水源热泵系统联合运行的运行费用做了技术分析,证实这种联合模式节能效果十分明显。     

空气源热泵辅助供热太阳能热水系统实验研究

设计并构建了一种新型空气源热泵辅助加热太阳能热水系统,该热水系统可根据气候条件分别以单一的太阳能热水器模式、单一的空气源热泵模式及太阳能与空气源热泵耦合模式运行.在昆明地区气候条件下,对空气源热泵辅助加热太阳能热水系统进行了一系列测试,分析了在不同运行工况下系统的热力性能.测试结果表明该系统具有较大的节能潜力,热泵空气...     

太阳能驱动溶液除湿空调系统在低纬度孤立岛礁应用的优化匹配研究

针对低纬度孤立岛礁高温、高湿、强辐射气候和常规能源供应困难的特殊条件,将太阳能发电与溶液除湿空调相结合,介绍了该组合系统的空气处理流程和原理,建立了太阳能集热子系统和光伏发电子系统的数学模型。将该系统与常规冷却除湿空调系统在不同新风负荷比例及湿负荷比例下的耗冷量进行了比较分析。结果表明:溶液除湿空调系统比常规冷却除湿空调系统节能60%以上;当建筑湿负荷占总负荷的30%时,每处理100kW冷负荷所需集热器面积约130m~2,光伏板面积约171m~2,且湿负荷比例越大,所需除湿机组规模和集热器面积越大,室内末端和独立光伏系统规模越小,总体节能效果越明显。     

辅助热源对主动式太阳能供暖系统节能性的影响

根据太阳能贡献率和辅助加热设备的能源效率,将系统的能耗折算成一次能源,分析不同辅助热源对太阳能供暖系统节能性的影响,认为主动式太阳能供暖系统要达到节能效果必须满足一定的前提条件。研究结果表明:辅助热源方式和太阳能贡献率对系统的节能性影响很大;相对于燃气锅炉单独供暖,电加热辅助太阳能供暖系统只有在太阳能贡献率高于65.4%时才节能,而大多数系统的太阳能贡献率很难达到这么高,因此要尽量避免使用;热泵辅助太阳能供暖系统在大多数情况下都是节能的(热泵的平均COP=2.5时,太阳能贡献率需高于7%);采用平均COP高于3.0的热泵或采用燃气锅炉作为辅助热源时,系统都是节能的,太阳能贡献率越高,节能效果越明显。     

溶液除湿新风机组在夏热冬暖地区冬季的应用

本文分析热泵型溶液除湿新风机组在夏热冬暖地区冬季应用的可行性,通过实验验证得到热泵溶液除湿新风机组实际在加热加湿工况下的供热效果,并对热泵溶液除湿新风机组冬季的性能系数进行测试,得出了溶液除湿新风机组在夏热冬冷地区冬季具有较好的供热效果且运行能效较高的结论。最后阐述在夏热冬暖地区冬季利用溶液除湿新风机组在提高室内舒适性的应用前景。     

寒冷地区浴池热水供应方式运行经济性比较分析

太阳能-空气源热泵热水系统作为可再生能源已得到广泛应用,但在我国北方寒冷地区运用较少。再加上空气源热泵自身存在低温环境运行效率过低甚至损坏机组的现象,需要对不同辅助热源辅助太阳能热水系统进行经济技术比较分析,以得到最佳的运行方案。通过对不同辅助热源辅助太阳能热水系统进行技术分析与计算,建立数学模型,模拟计算加热100 t水的全年运行情况,计算、分析不同辅助热源太阳能热水系统运行方案在长春地区的年运行总成本,结果表明:太阳能-空气源热泵-水源热泵热水系统在我国北方寒冷地区使用有很可观的发展空间。     

太阳能热泵-低谷电与地板辐射采暖系统联合运营方式探讨

论述了太阳能热泵与低谷电作为地板辐射采暖热源的可行性和必要性,提出了一种利用太阳能和低谷电作为地板辐射热源采暖的方案,讨论了系统在冬季采暖期的运行方式.太阳能是一种无污染、无穷尽的自然能源,但具有不稳定和不可靠性,特别在冬季尤为明显.而低谷电作为太阳能的辅助能源,却可以有效弥补太阳能的不足.这两者结合具有节能、环保等优点.终端利用地板辐射采暖与太阳能热泵-低谷电系统提供热水温度特点一致,能够提高热泵制热性能系数,并且具有良好的舒适性和节能效果.因此,在我国北方地区,太阳能热泵与低谷电联合供暖在建筑领域值得推广和应用.     

热泵热水机组在游泳池中的设计应用

根据热泵原理制成的热泵热水机组,不仅可用于一般生活热水供应,而且还可以用热泵回收低位热能(包括显热和潜热)的特点,用于室内游泳场馆中,与室内空调(或供热)和除湿结合,做到“一机三用”,达到空调、除湿、池水加热以及生活热水供应的目的。文章分析了室内游泳池场馆的热损失和用热要求以及计算方法。介绍了以热泵回收游泳池湿热空气热量的2种具体做法:减湿-加热热泵机组和空调-加热热泵机组,并分析了热泵热水机组用于游泳池的实际工艺流程、用热量计算、设备选择及其节能、经济效果,开拓了热泵应用的一个新领域。     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.     

Umlagerungsverhalten von Plattentragwerken aus Stahlfaserbeton

Das Tragverhalten von Platten aus Stahlfaserbeton ist von starker Nichtlinearität durch Rissbildung und großen traglaststeigernden Umlagerungen geprägt. Für ihre Berechnung und Bemessung wird ein nichtlineares Verfahren vorgestellt. Es basiert auf einer elasto‐plastischen Schädigungsbeschreibung des Faserbetons mit eingebetteter Betonstahlbewehrung und einer Finite Elemente Diskretisierung des Stabstahls und der Platte mit regularisierter Verschmierung der Rissbildung im Elementnetz. Das Verfahren wird an einer punktgestützen Stahlfaserbetonplatte eines Großversuchs angewendet und verglichen mit anderen gängigen Methoden, nämlich einer linear‐elastischen Schnittgrößenermittlung bzw. der Bruchlinientheorie. Zur Bemessung erweist es sich als sehr geeignet, allerdings – ähnlich den beiden anderen Verfahren – abhängig von der angenommen Rissbildung, der Nachrisszugfestigkeit und geometrischen Größen. Redistribution Effects of Steel Fibre Reinforced Concrete Slabs Numerical Computation and Design The bearing behaviour of steel fibre reinforced concrete (SFRC) slabs is mainly affected by nonlinearity due to cracking and redistribution effects leading to an increased bearing capacity. A nonlinear approach for structural analysis and design of such structures is presented. It is based on an elasto‐plastic damage theory to model material behaviour of SFRC and allows for additional embedded rebars. By adopting a finite element discretisation of the slab structure a regulated smeared modelling of cracking is achieved. Further the nonlinear model is applied to a full scale test of a SFRC flat slab structure and results are compared to alternative already well established methods, namely a linear elastic analysis and the yield line theory. The proposed method is proven to be very suitable for design but – alike the alternatives – depends on assumed crack patterns, residual tensile strength of the SFRC and geometrical parameters.