中温闭式热泵干燥消防水带系统的(火用)分析

通过(火用)分析的方法分析以R134a为制冷剂的中温闭式热泵干燥消防水带系统的性能，对比研究不同干燥温度下系统COP、单位能耗除湿量、(火用)损失以及(火用)效率的变化情况，确定系统最佳干燥工况。结果表明：随着干燥温度的提高，干燥时间逐渐变短，系统COP逐渐降低，总(火用)损失降低，(火用)效率随之增加。在干燥温度为65℃时系统总耗电量达到最小值，为3.01 kWh。此时单位能耗除湿量（SMER）达到最大，为0.537 kg/kWh。系统(火用)效率在干燥温度为60℃时达到最大，为44.2%，比干燥温度为40℃的最低(火用)效率提高87.3%。     

基于排风热回收的空气源热泵粮食干燥系统运行特性的研究

为探索稻谷在烘干过程中排风热回收应用于空气源热泵干燥系统的可行性,文章主要以进风温湿度、送风温湿度、系统耗功、系统性能系数COP、单位耗能除湿量SMER和含水率等作为性能评价指标,分别对半开式和开式系统的运行特性进行了实验对比研究。实验结果表明,这两种系统用来烘干稻谷均能使其含水率达到要求,但半开式系统整体性能要显著优于开式系统。半开式系统的进风温湿度分别为22～27℃,75.8%～95.3%,开式系统的进风温湿度分别为16.5～22.8℃,51%～90.5%,半开式系统蒸发器的进风温湿度均高于开式系统;半开式系统送风含湿量平均为16.8 g/kg干空气,开式系统送风含湿量平均为9.8 g/kg干空气,半开式系统的送风含湿量大于开式系统;半开式系统的送风温度为64～65.5℃,而开式系统的送风温度为62～65℃,开式系统送风温度有时不能达到要求;半开式系统和开式系统的平均耗功率分别为41.07,45.92 kW;半开式系统和开式系统的COP分别为2.86,2.74;半开式系统和开式系统的SMER分别为2.759,2.639 kg/（kW·h）。     

一种新型热风干燥系统的节能分析

本文提出了一种新型热风干燥系统-热泵/转轮联合热风干燥系统(HDSHR),介绍了它的系统组成和工作原理.通过热力学分析得出,在某些工况下,HDSHR比热泵干燥系统(HPDS)和转轮热风干燥系统(HDSR)都节能.以干燥系统的单位能耗除湿量(SMER)为性能指标,制冷系统采用环保工质R134a、最高冷凝温度为80℃、采用氯化锂除湿转轮,再生温度70℃时,确定了HD-SHR最佳工况:制冷剂的蒸发温度是20℃、干燥温度范围是55～70℃.在此工况范围内进行了计算,得出HDSHR的SMER值在1.545-2.168之间,HPDS的SMER值在0.813-1.125之间.可见,在最佳干燥温度范围内HDSHR具有显著的节能效果.     

带空气回热器的热泵干衣机试验研究

介绍带空气回热器的闭式热泵干衣机的工作原理,并对系统的干燥速率和节能效果进行测定。在35 Hz、40 Hz、45 Hz和50 Hz共4种不同风机频率下,对应4种不同风量,通过改变电子膨胀阀的开度为15%、20%、23%和25%,对系统性能变化进行试验分析。结果显示:干燥系统的单位时间除水量(MER)随风量的增大而增大,随电子膨胀阀开度的增大而增大,干燥系统的单位能耗除湿量(SMER)随风量的增大而增大,随电子膨胀阀开度增大存在峰值变化;热泵系统的制热量随风量的增大明显增大,随电子膨胀阀开度的影响不明显,制热效率(COP)随风量和电子膨胀阀开度增大而增大。综合考虑选取风机频率调节为50 Hz、风量为2 868 m³/h、电子膨胀阀调节开度为25%,SMER为0.95 kg/kWh,COP为5.23,整个系统干燥时间短,节能效果好,适合应用于干衣领域。     

太阳能与热泵联合干燥木材的优化匹配

介绍了太阳能与热泵联合干燥系统的组成与工作原理.通过理论分析与实验研究探讨了太阳能与热泵联合运行的优化匹配,当太阳能供热量能满足木材干燥所需热量时,由太阳能系统供热;否则由太阳能与热采联合供热;阴雨天和夜间由热泵供热.当太阳能送风温度低,但高于环境温度时,低温太阳能向热泵送风,可以提高热泵的供热系数和供热量.对应于一定的环境温度,太阳能向热泵送风有一个相匹配的最低温差.例如当环境温度为24℃时,通过理论和实验求得太阳能向热泵送风与环境温度间的最低送风温差分别为4℃和6℃.     

CO_2热泵干燥的运行工况分析

在对CO2跨临界循环进行热力学研究的基础上,运用EES软件对CO2热泵干燥系统进行仿真模拟。结果表明:随着蒸发温度的上升,系统的COP和SMER上升,但压缩机排气温度下降;随着压缩机排气压力的上升,系统的COP和SMER下降,压缩机排气温度上升。因此,为了保证热泵干燥系统正常工作,应当保证系统运行参数维持在以下范围内:蒸发温度存在一个上限,而且在满足干燥过程正常运行所需要的压缩机排气温度前提下,应当尽量降低压缩机的排气压力。     

太阳能辅助热泵就仓干燥系统的研究与应用

设计一套太阳能辅助热泵就仓干燥系统,并建立各个部件及谷物干燥的数学模型,分析了一套由100m~2真空管空气集热器和加热量为90kW的热泵组成的系统,在不同天气情况下的工作模式以及在典型晴天下的工作性能;结合谷物干燥模型模拟了谷物的初始湿含量为17%,初始温度为20℃,3000t谷物在10～15d内的干燥情况。得出:太阳能保证率可达到20%,系统平均加热量为120kW,COP可达到约4.14,降低1.5%的水分需要10d时间,降低2%的水分需要约15d时间。     

闭式热源塔热泵系统制热性能实验研究

为了探究利用热源塔热泵系统对陕南地区以及气候相近地区进行冬季供暖的可行性,设计了一套小型闭式热源塔热泵系统,并在冬季条件下,对该系统的制热性能进行了实验研究。分析结果表明:当环境温度为5.1～5.4℃,环境相对湿度为92.1%～94.5%时,闭式热源塔热泵系统的供热温度高于46.7℃,制热功率大于13kW,热泵机组COP的平均值为2.86;当环境温度为2.5～0.1℃,环境相对湿度为80.4%～89.5%时,闭式热源塔热泵的供热温度高于43℃,制热功率随着环境温度的降低而减小;当环境温度达到最低值(0.1℃)时,制热功率为11.4 kW,热泵机组COP的最低值为2.64,这表明热源塔热泵系统可以应用于陕南地区以及其他气候相近地区。     

余热回收式热泵干燥装置的设计与分析

为提高热泵干燥装置的节能效率,设计并研制了能够对干燥室排出的高温气体进行余热回收的热泵干燥装置,并对其进行了性能测试。采用可编程控制器对热风的温度、湿度和风速进行调节,并可对干燥室排出的废热进行回收利用。利用该热泵干燥装置对香菇进行的干燥实验表明:该热泵出风口温度可达65℃,干燥室内温度分布均匀;与电加热干燥装置相比,该装置的干燥时间可缩短5~7 h,每度电的处理量提高了2.3倍,并且提高了干燥品质。     

太阳能辅助二氧化碳热泵热水系统实验研究

利用实验的方法,研究了太阳辐照度、外界气温和风速、初始水温、蒸发器出口温度和压力等对太阳能辅助二氧化碳热泵热水系统运行状况和COP的影响。实验结果表明,系统COP随初始水温的升高而增大;太阳辐照度、外界温度和风速对热泵系统性能的影响主要体现在对系统循环水温的影响;在一定范围内,蒸发压力和蒸发温度越高,热泵系统的COP越大。     

太阳能-空气源热泵联合干燥系统设计及干燥枸杞的实验研究

为缩短枸杞干燥时间,提高干制枸杞的质量,减少能源消耗,本文提出了一种新型太阳能–空气源热泵联合干燥系统。该系统主要由太阳能集热器和空气源热泵机组等设备组成,可以实现太阳能单独干燥、热泵单独干燥和太阳能–空气源热泵联合干燥三种工作模式。本文根据枸杞的干燥特性,分段设定最佳的干燥温度,进行了热泵单独运行和太阳能–热泵联合运行两种工作模式下干燥枸杞的对比实验。结果表明,干燥50 kg枸杞,太阳能–热泵联合运行比热泵单独运行节省了2.9 kW?h电能,若同时除去系统本身的耗能,节省的电能占热泵单独运行耗电量的29.5%。同时,与太阳能单独干燥相比,太阳能–热泵联合干燥具有较高的除湿能耗比,两者最大差值为0.71 kg/(kW?h)。本文提出的太阳能–热泵联合干燥系统具有提高干燥产品的品质、缩短干燥时间和节约干燥成本等优点,适宜推广。     

核桃热泵干燥特性及数学模型研究

以热泵恒温干燥箱研究38、45、50、55℃干燥温度、2 m/s风速条件下及1、2、3、4 m/s风速、45℃干燥温度条件下核桃热泵干燥特性曲线和干燥速率曲线的相关规律,通过origin软件对实验数据进行拟合得到核桃热泵干燥数学模型。结果表明:干燥温度对核桃干燥速率影响较大,55℃下的最大干燥速率是50、45、38℃时的1.08、1.24、1.49倍,在一定温度范围内,干燥温度越高,干燥时间越短;风速在干燥初期对核桃干燥速率影响较大,后期影响较小,风速增大到一定程度后,再增大风速对干燥速率几乎无影响,风速为2 m/s时的干燥时间比1 m/s时的缩短约23.8%,风速为3 m/s时的干燥时间比2 m/s时缩短约18.7%,风速为4 m/s时的干燥时间比3 m/s时缩短约15.3%;Page模型能较好地模拟核桃热泵干燥的整个过程,预测值与实际值基本吻合。     

间接膨胀式太阳能高温热泵系统运行性能实验研究

为研究间接膨胀式太阳能高温热泵系统实际应用的可行性和有效性,搭建实验平台,在天津地区气象条件下对高温热泵全天动态运行特性开展实验研究,分析太阳辐射强度、水箱储热性能、冷凝温度及膨胀阀开度对系统运行性能影响。结果表明:平均太阳辐射强度由396 W/m2增加到563 W/m2,高温热泵性能系数COP由3.62增至3.93;因水箱储热功能,间接膨胀式系统在太阳辐射强度剧烈波动时能够保持高温热泵相对稳定的蒸发温度;当蒸发温度固定时高温热泵COP随冷凝温度升高而降低,冷凝温度由70 ℃增至80 ℃,COP由4.32降至2.76;膨胀阀开度由150步增至250步,高温热泵全天平均COP由3.14升至5.12,排气压力降低46%。     

基于水蒸气工质新型压缩-吸收式热泵循环性能分析

针对常规热泵在工业余热利用领域应用温度范围受限的技术难题,该文对一种压缩-吸收式耦合热泵系统在大温升工况下制取约130 ℃热水或蒸汽开展研究。首先介绍耦合热泵循环的运行原理,构建耦合热泵的完整热力学模型,通过EES软件最优化函数计算发现吸收侧压力越低,循环性能系数（COP）越好,同时在溶液热交换器出口浓溶液温度高于结晶温度10 ℃及溶液放汽范围为5.0%~5.5%的约束条件下,以某工业余热回收工况为设计工况,其中余热热水进/出口温度为90/75 ℃,余热水流量为30 kg/s,高温热水进/出口温度为100/125 ℃,吸收与发生侧最优压力值分别为40和2.2 kPa,对应耦合热泵的COP为9.8。同理分析了不同余热热水出口温度及高温热水出口温度变化工况下系统的循环性能,验证了该循环在高制热温度下仍具有较好的性能系数。     

相变能与能源塔耦合热泵系统典型气温条件下的能耗分析

针对能源塔热泵系统低温工况下的性能下降问题,提出了一种相变能与能源塔耦合的热泵系统,模拟分析了该系统在几种典型气温下的COP及单日总能耗。结果表明：对于青岛地区400 kW的供热项目,当控制工况点为2.63℃时,能源塔热泵与相变能热泵的热负荷配比约为6∶5;随着典型气温升高,耦合系统较单一能源塔热泵系统的日最低COP依次可提高0.81%,1.88%,3.19%和5.23%;耦合系统在日最高、最低气温为9.96℃,-1.73℃和3.68℃,-4.89℃时,其单日总能耗较能源塔热泵系统分别可减少137.06和195.19 kW·h。     

热泵干燥菊花特性实验研究

搭建热泵干燥实验台,研究干燥室内不同热风温度、循环风速和排湿时间对菊花干燥特性的影响,并感官评定成品品质。结果表明:热风温度越高、循环风速越大或排湿时间越长,含水率越低,热风温度对含水率的影响最为明显;热风温度越高或循环风速越大,干燥初始相对湿度越大,干燥到一定时间相对湿度反而越小,转折时间点均约为10h,干燥全过程排湿时间越长,相对湿度越小;热风温度、循环风速对干燥速率与对相对湿度的影响呈现相同的规律,转折时间点分别为15和17h;热风温度越高、循环风速越大或排湿时间越长,干燥周期越短。任何一种参数过高均会影响成品品质,需综合调控这三个参数才能得到最佳干燥品质。     

基于平板热管的太阳能-空气能双源集热蒸发器性能实验研究

设计一种基于平板热管的太阳能-空气能双源集热蒸发器及由其组成的新型直膨式热泵系统,并对其进行实验研究与分析。实验测试平板热管在制冷剂低温取热条件下的均温性与导热性能,热泵运行工况下集热蒸发器表面温度分布、光电光热性能,以及在不同天气条件不同运行模式下热泵系统性能。结果表明,平板热管在低温取热条件下当量导热系数可达6.8×10⁵W/(m·℃),集热蒸发器运行时纵向最大温差为3.9℃;在夏季晴朗天气条件下运行太阳能模式制热水时热泵平均COP为3.62;在低辐照阴天下运行太阳能-空气能双源模式与太阳能模式相比,单位面积集热功率提高18.8%,系统平均COP提高5.7%;在无辐照的夜晚,运行空气源模式系统COP为2.54。     

R290直膨式太阳能热泵供暖系统实验研究

为分析直膨式太阳能热泵耦合地板辐射供暖系统在北方寒冷地区的实际运行特性,设计并搭建以丙烷(R290)为工质的直膨式太阳能热泵供暖实验平台,分析冬季不同运行工况下环境参数对系统热力性能的影响。实验结果表明：系统可实现室内供暖的稳定性,实验测试期间平均室温保持在16.1～20.8℃之间,热泵系统性能系数(COP)保持在2.57～4.30之间,供暖系统COP保持在2.24～3.98之间。太阳辐照度每增加50 W/m²,热泵系统COP提升4.9%;环境温度每升高1℃,热泵系统COP提升2.4%。太阳辐照度对热泵系统的电子膨胀阀开度和工质质量流量影响较为显著。当终止水温从45℃提升至55℃时,热泵系统COP降低12.2%;而在终止水温为50℃时,供暖系统COP达到最大值3.37。     

干燥介质旁通及回热对闭式热泵干燥系统除湿率影响的分析

提高单位冷量除湿量即除湿率可以减少蒸发器的冷量输出,对于闭式热泵干燥系统的运行有着重要的意义。利用干燥介质焓湿图上降温除湿过程线斜率的倒数在数值上等于除湿率这一特点,定性分析了干燥介质旁通、干燥介质回热以及两项技术联合应用于闭式热泵干燥系统、并用其烘干具有干燥速率下降段的物料时,其对于除湿率的影响,并给出了实际应用中可供选择的部件布置形式和采用旁通技术时达到最大除湿率可供选用的控制策略。分析结果表明:干燥介质旁通、干燥介质回热以及两项技术联合应用均能提高闭式热泵干燥系统除湿率,并且随着干燥速率下降、干燥介质温度升高、湿度降低后,仍然能够促进除湿的进行;可以通过改变干燥介质旁通流量对除湿率大小进行调节,其最大除湿率所对应的降温除湿过程线与100%等相对湿度线相切。     

真空管直膨式太阳能热泵系统性能分析

该文将真空管集热器与直膨式太阳能热泵结合,提出一种真空管直膨式太阳能热泵系统。实验研究典型工况下太阳辐照度、循环水温度对系统性能的影响,并探讨压缩机变频条件下系统的动态性能。结果表明,提高太阳辐照度、降低循环水温度有利于提高系统性能,在太阳辐照度为850 W/m2,循环水温度为55℃时系统取得最大COP,为5.36。压缩机频率为42 Hz的系统COP为4.08,较45、47、50 Hz分别提高1.23%、8.5%、13.6%。