DCCHP排烟余热耦合空气源热泵系统性能分析

内燃机冷热电联供系统作为一种高效的能源利用方式,排烟余热回收后的排放温度在100℃左右,仍有部分低温余热没有充分利用,提出一种分布式冷热电三联供（distributed combined cooling heating and power,DCCHP）动力排烟低温余热耦合空气源热泵系统,实现了排烟余热的深度回收。以10 kW内燃机冷热电联供为基础,研究了该系统可回收余热量、热泵循环性能系数（coefficient of performance,COP）以及对一次能源利用率的影响。结果表明：在设计工况下,DCCHP系统排烟余热1.22 kW,热泵系统回收余热量可达1.07 kW,排烟余热回收率达到87.7%;热泵COP高达4.66,提高39.5%;系统一次能源利用率提高3.9%;同时解决了寒冷地区冬季热泵机组蒸发器结霜、低温环境下运行性能差的问题。此研究为冷热电联供系统与热泵机组的联合高效应用提供了重要的参考。     

用于海苔烘干的湿冷双效回收型高效热泵系统

海苔烘干的传统热风干燥设备直接使用煤、柴油、电等能源,能耗很高。基于机械除湿的蒸气压缩式热泵烘干系统更为高效节能,成功应用于众多烘干工艺,但其简单闭式形式并不适合海苔烘干的大风量需求。本文提出一种湿冷双效回收型高效热泵系统,引入混风实现排风中水蒸气湿效潜热的回收,引入过冷器利用回风经蒸发器降温除湿产生的冷效显热。利用该原理,进行基于仿真的可行域设计,并完成了样机搭建、模型验证及性能分析。结果表明：在回风温度/相对湿度为46 ℃/40%的典型烘干工况下,本系统的单位能耗除湿量（specific moisture extraction rate, SMER）达2.61 kg/kWh,在最优混风比0.77、最优过冷度25 ℃处取得。当回风在温度46 ℃±3 ℃及相对湿度40%±10%一定范围内扰动时,SMER仍能保持在1.88 kg/kWh以上。     

大型自配胶球装置溴化锂吸收式热泵余热供热系统超定拟合研究?

以大型自配胶球装置溴化锂吸收式热泵余热供热系统为研究对象,基于近三个采暖季运行数据,选取各采暖季中热网循环水及余热循环水流量接近设计值的8个工况,建立超定函数模型,并通过MATLAB采用最小二乘拟合进行理论计算,结果表明,热网水进水温度每降低1℃,热泵供热量提高1.37%,余热水进水温度每升高1℃,热泵供热量提高7.93%,驱动蒸汽压力每降低0.01MPa,热泵供热量降低3.99%,回收余热量降低10.33%。该定量拟合研究结果对火电厂大型吸收式热泵余热供热系统设计及优化运行具有重要的指导意义。     

电动客车用余热回收型热泵的换热器优化及性能实验研究

本文针对热泵空调系统在冬季低温工况下制热能力衰减问题,通过换热器设计优化,研发出基于喷射补气的余热回收型热泵空调系统,并进行了性能实验研究.结果表明:研制的准二级压缩电动客车热泵空调系统在低温条件下具有较好的制热性能.在环境温度为-20℃,车内温度为20℃,余热量为1.8 kW的制热工况下,相比于无余热回收工况,系统制...     

转轮除湿复合式空调系统的探讨

转轮除湿复合式空调系统利用转轮除湿处理新风用于承担室内湿负荷,室内显热冷负荷和新风显热冷负荷由干冷设备承担,可有效地控制室内温度和湿度.复合式空调系统采用热回收装置可有效地节约新风冷负荷和提高除湿能力,当新风送风温度等于室内设计温度时,系统冷水采用高温冷水(18/21℃),可有效地提高制冷机组性能系数,节约制冷能耗42.83%.但转轮除湿再生能耗过高,复合式空调系统总能耗远大于传统空调系统,降低转轮除湿再生能耗是复合式空调系统应用的关键问题.     

带余热回收的CO2车用热泵系统实验研究

本文研制了一套具有串联式余热回收功能的CO₂热泵系统,并在标准焓差台中实验研究了不同工况参数对系统低温制热性能的影响。结果表明：双热源余热回收系统(空气热源和电机热源)的性能优于单空气热源系统,双热源模式可以优化系统参数,提高系统制热量与COP,扩大热泵系统低温工作范围。在环境温度为-20℃时系统切换至双热源模式后的制热量及COP分别提高18.9%和5.9%。低温环境下使用双热源模式优势显著,随着室外温度由-5℃降至-20℃,开启双热源模式后制热量的增加率由4.3%增至18.9%,COP的增加率由4.3%增至5.9%。提出低于-5℃的环境温度是使用余热模式的最佳温度范围,为CO₂车用热泵系统的实际应用提供指导。     

两级双效溴化锂制冷-热泵复合循环

在热电冷联产系统中,溴化锂吸收式制冷机在制冷过程中排放了大量的废热,这些废热品味低,难以直接回收利用。在此提出了两级双效溴化锂制冷-热泵复合循环,该循环具有冷凝温度较高的特点,便于直接回收冷凝排放热。系统以背压汽轮机的背压蒸汽为热源,制冷的同时利用循环所排出的废热加热锅炉补充水至较高温度。以具有相同功效的双效溴冷机与单效溴化锂热泵联合运行作为对比循环,制冷-热泵复合循环系统省去了一台蒸发器与冷凝器,减少了两个换热温差,并且通过热力计算、能量分析和分析表明,该循环的能量利用率与效率均有很大的提高,效率比对比循环提高了45%。     

双效溴化锂吸收式热泵余热回收系统数值模拟研究

溴化锂吸收式热泵机组可以有效回收利用工业和建筑中的各种形式低温余热,提高余热资源回收率,但设备参数对热泵性能影响很大.因此本文基于温度对口和梯级利用的原则,对蒸汽型双效溴化锂吸收式热泵机组内传热部件进行热力及传热分析,通过质量和能量守恒建立热泵机组数学模型,分析热网供水温度、蒸发器进口低温余热水温度和驱动热源温度这三个...     

新型一体式除湿热泵空调循环夏季工况实验研究

传统热泵空调采用能效极低的冷凝除湿,因此需要增强除湿能力,提高能效。本文基于表面涂覆吸附剂的除湿换热器,提出一种新型一体式除湿热泵空调循环。建立了实验测试台,测试此新型循环在典型夏季工况下的送风含湿量、除湿量、送风温度及COP,并分析了关键运行参数对系统性能的影响。结果表明:新型一体式除湿热泵空调循环除湿效果良好,除湿量约为7.9 g/(kg干空气),且系统COP能达到5.2以上,新、回风温度的变化会影响送风温度和COP,新、回风含湿量的变化会影响送风温度、送风含湿量、除湿量及COP。     

采用水冷冷凝器的电动汽车热泵系统制热和抗结霜性能试验研究

热泵技术由于具有比电加热显著提升的制热效率,近年来逐渐应用于电动汽车以期提高冬季续航里程。文章设计了一套电动汽车热泵系统,该系统取消了传统热泵的车外冷凝器,而以低温散热器作为主要的散热和吸热部件。根据实车的零部件部件要求搭建了该热泵系统的测试台架,台架试验结果表明该热泵系统在-7℃环境下,纯热泵工况下的制热能力可以达到5.4 kW,COP可以达到2.4。通过模拟电机电控的余热回收效果,试验发现低于30%的余热可以被该系统吸收用于制热。试验也表明这种类型的热泵系统在湿度较高的情况下同样存在结霜的问题,且结霜开始的时间与环境湿度和压缩机转速关系紧密。     

中低温废热水驱动吸收式装置的试验研究及节能效果分析

本文介绍了溴化锂吸收式制冷和供热两用装置,在６５℃－９０℃废热水驱动下,实施制制冷循环及Ⅱ型热泵循环的试验研究结果,文内给出了吸收制冷循环和Ⅱ型热泵循环的热力系数,系统一次能源利用率、稀溶液浓度和放汽范围及负荷水温度的变化关系。并分析了不同驱动热水温度下的经济运行工况,制冷循环制冷量与Ⅱ型热泵循环供热量间的区配关系及系统的节能效果。     

开式吸收式热泵系统的研究及应用进展

闭式蒸气吸收式热泵系统以热能和少量泵功驱动代替蒸气压缩热泵系统的压缩机驱动，分别实现工质的流动和内能的增加，节省了高品位电能的压缩功。开式吸收式系统相比于闭式吸收式热泵(制冷)系统，以蒸气压差和温度差同时驱动的直接接触式传热传质代替闭式系统温差驱动的间接传热，实现系统与外界环境的热质交换。针对开式吸收式系统的研究目前主要为不同应用相关研究，在闭式吸收系统的基础上精简结构，优化性能。本文主要从工质对、构型、部件三个方面总结目前开式吸收式系统的研究进展。因开式吸收式系统常与环境发生物质交换，对其工质对的研究需要在蒸气压低、不易结晶等传统吸收式工质对需要的物性基础上，更强调腐蚀性低、环境友好等特性。广义的开式吸收式系统有D型、AD型、ADC型、EAD型、EADC型5种基本构型，本文总结了5种基本构型在直接蒸发冷却制冷、气体除湿加湿处理、热湿气体潜热回收、制冷制热、蒸馏提纯等不同应用领域的研究。与闭式吸收式系统相比，强化环境与系统的传热传质是开式吸收式系统的研究重点。对于直接接触式传热传质部件，填料塔仍然是绝热开式吸收器/发生器的主要形式，基于膜的非直接接触式吸收/发生换热器作为直接接触式换热...     

带喷射器的溴化锂第二类吸收式热泵循环热力分析

对带喷射器的溴化锂吸收式第二类热泵循环进行热力计算和性能分析。带喷射器循环的最大特点是在溴化锂吸收式第二类热泵基本循环的基础上加上喷射器,将发生器出口的蒸汽引射到冷凝压力,因此新循环的发生压力可以较传统循环的压力低得多,从而使得新循环所需要的驱动热源温度要比传统循环低。此外,在相同的热源温度和其他外界条件下,新循环能够产出更高温度下的热量。理论研究结果显示,新循环在热源温度80℃和冷凝温度20℃的条件下,比单效第二类热泵循环吸收温度要高4℃以上。     

双冷源热回收调温型冷却除湿系统设计及实验研究

针对温湿度独立控制空调系统中,新风采用冷却除湿方式存在能耗较高、送风温度低、相对湿度大容易产生湿冷感的问题,本文提出一种双冷源热回收调温型冷却除湿系统方案。通过对其进行理论分析及实验验证,确定不同因素,如压缩机频率、预冷器水流量、新风量,对送风状态点的影响情况,研究其变化规律,形成送风状态点控制策略,确认了系统调节能力可满足送风舒适的要求,在标准工况下,送风温度最高可调至25.0 ℃。与普通除湿系统相比,双冷源热回收调温型冷却除湿系统能效提升幅度最高可达93.6%。     

一种基于四换热器构型的整体式热泵热回收型新风除湿机

新风除湿系统通过置换室内空气和控制室内湿度营造健康舒适的建筑环境。但家用整体式新风除湿热泵受限于安装空间,存在除湿能效低、能力不足等问题。本文提出一种基于四换热器构型的热泵热回收型新风除湿系统,既能全面回收内外部冷能,提升除湿能力和能效;又能通过空气流路和制冷剂流路的转换产生多种运行模式,满足各种应用场景下的新风除湿需求。系统仿真和样机的实测结果表明,在名义制冷工况下的除湿能效SMER高达3.27 kg/(kW·h),相比三换热器系统提升35.2%,相比二换热器系统提升59.6%。     

单机双级滚动活塞式压缩机适宜容积比的探讨

为研究以R410A为工质的两级压缩制冷循环性能,模拟计算两级压缩制冷循环制冷系数随工况和高低压容积比的变化情况,以及不同工况下容积比与中间温度变化的关系。得出结论,在蒸发温度3~9℃,冷凝温度35~50℃范围内,相同蒸发温度和冷凝温度下,容积比越大对应的中间温度越低,当容积比ζ在3/4~4/5之间时,循环制冷系数更为接近最大制冷系数。本研究为合理选择两级压缩高低压容积比、确定最佳运行工况提供指导。     

空气源/污水源复合热泵系统设计与应用

基于公共浴室热水生产设备节能减排改造的需要,本文设计了可回收洗浴废水余热的空气源/污水源复合热泵热水系统,在合肥工业大学屯溪路校区建立了应用示范工程,进行了运行测试和应用研究工作。结果显示:在8℃±1.2℃的环境温度、50℃供水设定温度的运行条件下,通过预热器和污水源热泵机组进行余热回收,洗浴废水温度从30.6℃降低至15.5℃,热回收的能量约占热水生产总能量的1/3;在10℃±1℃的环境温度、45℃供水设定温度的条件下,复合热泵系统的能效比为3.45,与单独运行空气源热泵的2.96相比,能效提高16%;与传统的燃气锅炉设备、电热水器对比分析,复合热泵系统可分别节约运行费用53.3%、72.4%,节能、环保和降费的优势明显。     

闭式热源塔热泵系统集中供暖性能实测与分析

为了研究闭式热源塔热泵系统的集中供暖性能,在天津地区开展闭式热源塔热泵系统供暖季运行情况的监测研究。根据供暖季不间断的监测结果,计算得到闭式热源塔热泵系统在供暖季的平均性能系数(COP)为2.94。与传统空气源热泵系统相比,在相同工况下,闭式热源塔热泵系统供暖运行时节能高出25%以上,经济效益较好。     

吸收式制冷(热泵)循环流程研究进展

吸收式制冷作为最早的人工制冷方法,诞生至今已有200多年。在民用和工业中的实际应用有60多年。近20余年来,吸收式制冷在理论与应用等方面都取得了迅速发展,并在制冷机市场上占有相当的份额,得到国内外厂商和学者的广泛关注与研究。随着人类能源消耗量的不断增加,需要进一步深入研究新能源、分布式能源及能源的高效利用。余热、废热、可再生的太阳能、地热能等的利用使得热能驱动的吸收式制冷(热泵)技术得到越来越多的关注。与采用电驱动蒸气机械压缩式制冷(热泵)系统不同,吸收式制冷(热泵)技术可利用采用低品位热源的热能直接驱动,运行成本远低于电驱动系统。吸收式系统多采用H2O-LiB r溶液、NH3-H2O溶液等自然工质作为制冷剂,具有环境友好特性,同时具有安全、可无噪音运行、可靠性高等显著优点。但也具有占地面积大、初投资高,冷却负荷高,一次能源效率低(直燃形式)等不足。针对这些特性,现阶段的主要研究方向包括:循环设计优化、工质对选择、系统部件热质传递强化、系统控制策略优化等。狭义的吸收式循环是指闭式、溶液吸收制冷剂蒸气的吸收式制冷(热泵)循环。该类循环按照循环形式分类包括单吸收循环、多吸收循环和复合循环。单吸收循环主要包括基本单效吸收循环、扩散吸收循环、膜吸收循环、热变换器循环、重力驱动的阀切换循环以及自复叠循环;多吸收循环主要包括再吸收循环、多效循环、中间效循环、多级循环、中间级循环以及GAX循环;复合循环主要包括喷射-吸收复合、压缩-吸收复合和膨胀-吸收复合等复合形式。现有吸收式制冷技术研究热点主要包括且不局限于太阳能、中低温余热利用、冷热电联产、储能(蓄冷、蓄热),膜交换材料、高温下耐腐蚀材料,塑料热交换器等方面。吸收式循环现有循环结构的提出针对的是一定温度和浓度下循环,面对新的应用场景、新材料以及新吸收工质对,吸收式循环可以提出多种更高效、更宽热源驱动温度范围和溶液浓度范围的新循环。     

利用生活废水余热的CO_2热泵系统

为了充分利用生活废水的余热,提出利用生活废水余热作为低温热源的CO2热泵系统,并分析生活废水温度、蒸发温度、气体冷却器出口温度、气体冷却器出口压力、吸气过热度、制取热水温度等参数对CO2跨临界循环热泵系统性能的影响,得出提高蒸发温度、降低气体冷却器出口温度、适当增加过热度会使系统的COP增大,且在生活废水温度为20℃,制取热水温度为60℃,蒸发温度为15℃的工况下,存在最优的气体冷却器出口压力(9.8 MPa),获得最大性能系数(5.5)。CO2热泵的能耗比空气源热泵、电加热器、燃气锅炉、燃油锅炉分别节约38.2%,80.7%,84.8%和82.7%,CO2热泵的年运行费用较低,空气源热泵、电加热器、燃气锅炉和燃油锅炉分别是其1.6倍、5.1倍、2.9倍和5.5倍。