两侧对流条件下平面冻结凝固相变换热分析

通过无因次分析的方法,在相界面两侧均是对流条件下,得到了平面冰层厚度和速度的时变规律、生长条件、极限厚度、温度场分布特点等重要结论,提出了凝固换热全传热系数和衰减特征时间的概念,并给出了理论公式用于换热量计算.结果表明,凝固换热是一个非稳态过程,初始阶段凝固潜热释放强化了换热,衰减特征时间之后,冰层热阻开始恶化换热效果,并最终无限趋近于一稳定状态.     

低温地表水管内层流凝固过程的冰层增长规律

为深入挖掘地表水等环境友好型可再生能源,解决常规地表水热泵在寒冷地区应用的经济与技术难点,提出采集地表水凝固热的热泵系统的构想,为此,须掌握关键设备凝固热采集装置的管内冻结变化规律.采用近似方法分析冬季低温地表水的常壁温下管内层流流动水的冻结问题,模拟不同工况下水流的冻结特性及冰层增长的规律.分析表明:在Stefan数较小的情况下,显热影响可以忽略,可采用准稳态方法对管内水的凝固作近似分析,且该问题的控制参数仅为水和冰层表面对流换热参数.结冰初期某一参变量变化对冰层厚度的增长规律影响不明显,而随时间的增长影响逐渐加大.所得近似结果对凝固热采集装置的设计有重要指导作用,进而可使该技术拓宽到城市污水源热泵污水供水量不足的情形.     

城市原生污水与其他冷热源的比较研究

以黑龙江地区实际工况为例,以城市污水为重点,对几种冷热源形式的初投资、运行费作了调查与计算分析,对不同冷热源形式的一次能耗进行了对比,预测了几种冷热源形式的应用前景,认为城市污水源热泵应用前景广阔。     

污水调节池及污水取排系统在污水热能利用中的设计研究

以污水源热泵系统夏季工况为例,分析了污水调节池体积大小的设计方法。通过介绍污水取、排水口的布置方式和污水取水方式,给出了污水取排系统的设计要点,为污水热能利用工程的设计及施工提供参考。     

直接式污水源热泵系统技术优势与新进展

直接式污水源热泵技术是未来污水源热泵的主导方向。本文介绍了直接式污水源热泵系统的构成,分析了各种直接式污水源热泵系统形式的特点和应用要点,并将之与间接式系统进行了全面的技术经济性对比分析,指出了直接式系统的巨大优势。在总结间接式污水源热泵系统技术储备及其对直接式系统的发展贡献基础上,介绍了我国直接式污水源热泵系统技术的最新进展。     

城市污水换热器的方案对比与设计

污水换热器是城市污水源热泵系统中的关键设备。针对污水自身的特点,从工程角度总结了污水换热器必须满足的基本要求和特点;介绍并对比分析了几种常见的污水换热器形式,指出宽流道式换热器将带来阻力增大、能耗增加、投资增长,而壳管式换热器是最科学的污水换热器形式。给出了污水换热器设计的基本方程组,总结给出了工程设计中常见的4种技术条件组合下污水换热器的设计方法。本文提出的换热器结构、性能参数与流道尺寸的普适关系,以及污水换热器的设计方法对污水源热泵工程设计和运行具有指导意义。     

污水源热泵系统优化设计

针对城市原生污水源热泵系统的特点,以费用年值为目标函数,建立了系统优化模型,并编制了计算程序.在保证机组安全可靠地满足建筑物冷热负荷需求的前提下,根据不同的污水温度,对系统关键设计参数进行了优化.结合实际算例,给出了系统的最优参数设计值,分析了个别参数对系统费用年值和性能的影响.该方法兼顾了运行的可靠性与经济性,可实现系统内各部件的最优匹配.     

地表水源热泵系统节能系数及环境影响研究

根据供暖空调的能耗过程,给出节能系数与用能系数的定义,基于热泵系统的运行模式,推导了制热或制冷工况的计算公式。还分析了以大气为冷源的空调系统产生城市热岛效应后的能耗附加值。按现有水源热泵运行性能给出了用能与节能系数定量值,计算了单位水量、单位温变的节能与环保效益。研究表明:地表水源热泵系统节能系数在0.37～1.00之间,热岛效应后的能耗附加值达20%,1.0m3地表水温变1℃节能量达1.55～4.18MJ/ (m3·℃),减少二氧化碳排放达(1.4～2.03)×10-3kg/(m3·℃)。     

城市污水冷热源输送换热法(2):换热形式与效率分析

采用效率一传热单元数法,针对顺流和逆流两种形式的污水套管输送换热(TDHT)系统,分析了换热效率,给出了效率计算公式和特点,指出顺流换热效率大于逆流,推荐 TDHT系统采用顺流形式.提出了距离负荷比的概念,从技术和经济可行性方面给出了 TDHT 系统最小的距离负荷比.     

以污水厂出水为热源的直接式热泵系统技术经济分析

介绍了直接式污水源热泵系统的技术方案,提出了一种污水处理厂污水冷热资源的评估方法--逐时分析法.以青岛某工程为实例,与常用的工程评估法进行比较,并以费用年值作为经济评价指标,对直接式污水源热泵系统、天然气直燃热泵机组、燃煤锅炉加电制冷冷水机组等三种冷热源方案进行了经济性、节能性和环保性的分析比较,结果表明直接式污水源热泵系统优于另外两种方案.最后,指出了该系统在运行中需注意的问题及解决方法.