小型能源总线系统全年动态热力性能仿真分析

能源总线系统是集成化规模化应用区域内的可再生能源及未利用能源的低碳区域能源系统。本文以TRNSYS为仿真平台,构建基于浅层地热能利用的土壤源与地表水源集成形式的能源总线系统各个部件的理论模型,对系统进行全年变工况动态逐时仿真研究,计算小型能源总线系统应用于金茂崇明低碳实验社区的全年逐时热力性能。研究结果表明,能源总线系统的全年系统综合热力性能系数达3.5,而常规方案的系统综合热力性能系数均小于1.5,节能率和减碳率均大于20%,实现了可再生能源利用与能量回收综合效益。     

热泵的环境热源并非可再生能源

环境热源是无用能,因此既不是能源,更不是可再生能源。热泵的优势体现于在获得可用热能过程中,能够使有用能得到充分利用,而并非作为低温热源的环境热源具有可再生能源的属性。将环境热源当作可再生能源是不科学的,客观上将误导消费者,而且也不利于热泵行业的健康发展。从能源开发利用的角度来看,热泵应用属于节能措施而并非可再生能源的开发,应予以积极推广。     

炼油过程能量优化和低温余热回收利用

本文主要分析炼油过程能量传递和低温余热热源及热阱特征,运用热力学试探法和数学规划法建立了炼油过程系统能量优化方法和低温余热大系统优化回收利用方法。系统能量优化涵盖炼油过程总能规划、直接热联合和热供料、装置内部能量优化、低温余热利用等方面;低温余热利用包括热源热阱分类评价、热水子网络建立、大系统分析。     

地源热泵前沿新技术应用

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(电能),即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。在冬季,把土壤中的热量"取"出来,提高温度后供给室内用于采暖;在夏季,把室内的热量"取"出来释放到土壤中去,并且常年能保证地下温度的均衡。探讨地源热泵前沿新技术应用。     

有机朗肯循环模拟及涡旋式膨胀机的性能研究

近些年来,太阳能作为一种可再生能源受到了广泛的关注。其中利用太阳能集热器实现100℃以下高效的热量回收,是一种普遍且有效的太阳能利用方式。采用有机朗肯循环与100℃的低温热源相结合进行发电,目前也逐渐受到了研究人员的关注。考虑到膨胀机是有机朗肯循环的核心部件,本文选择了R600制冷剂作为ORC系统的工质,对其进行了计算以及热力学性能分析。同时搭建了利用压缩空气来驱动的涡旋式膨胀机性能研究的实验台。从ORC的理论分析得,当热源温度为78~97℃,环境温度为30℃,可以获得0.7~1kW的电量,效率为0.84~0.89。利用压缩空气模拟R600,当温度从75℃变化到95℃,对应的压力从0.8MPa变化到1.2MPa,膨胀机出口压力控制在0.28MPa,等熵效率维持在0.7左右。膨胀机的功电转化效率随着膨胀机理想输出功的增加而降低。     

夏热冬冷地区能源总线系统的区域能源规划方法

本文提出一种适于夏热冬冷地区、采用能源总线进行区域能源规划的普遍方法。利用分布式变频水泵的水力解耦特性,通过冷、热线将多个冷(热)源和多个用户(楼宇)连接成能源网。在冷(热)源处采用制冷或供热设备控制总线供水温度,在用户处采用制冷机组和热泵等为用户提供冷水、热水或生活热水。该能源总线组态方式具有热力解耦能力,源和用户都可根据本地负荷变化灵活调整设备运行。本文建立了一整套水力、热力数学模型,用于规划冬季供暖且夏季供冷的区域供能场合,以实际案例说明了能源总线的区域能源规划的具体方法。结果表明:结合地源热泵、水源热泵及蒸气型溴化锂等供能设备,该方法具有良好的低品位能源利用率,在夏季和冬季的系统综合性能系数COP分别为3.85和3.17。     

周期性非稳态传热对低温容器的影响机理及实验

对低温容器分别在环境温度下和有外热源条件下进行热响应实验,发现低温容器静态蒸发率呈周期性变化,但变化周期仅为环境温度变化周期的1/2,环境温度的周期性变化并非是使高真空多层绝热容器蒸发率测量时产生周期变化的主要因素。在进行外热源加热容器外壁实验时发现,外壁温度变化并没有对低温容器的漏热量产生明显的影响,低温容器的绝热层对低温容器外壁面的温度波动有较强的衰减及延迟作用,热量在传入的过程中发生了剧烈的衰减,使容器内壁近似形成一个"等温层",从而使高真空多层绝热低温容器的漏热量几乎不受外界环境温度变化的影响。     

“分布式能源”专栏序

面对化石能源与可再生能源并举的能源多元化时代的召唤,能源技术的发展既要适应可再生能源分散的特点,又要能为大工业发展提供能源,需要构建分布与集中供能有机结合的新型能源系统。分布式能源系统是一种临近用户设置的小型的能源供应系统,它能够有效降低电、热、冷等远距离能量     

高温水源热泵在原油加热中的应用

通常情况下,热可自行由高温物体传递给低温物体。与此同时,按照热力学第二定律,通过消耗机械功可以使热从低温物体传递给高温物体。为了回收排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量或回收品位较低的热能,热泵被用来将低温物体中的热能传送高温物体中,使热量得到充分利用。     

混合吸收式制冷循环的(火用)分析

新型混合吸收式制冷循环[1] 的特点是能够运用中低温热源 ,热源的可利用温差大 ,制冷系数较高。本文利用效率法对新型混合吸收式制冷循环进行了分析 ,得出新型混合吸收式制冷循环的效率比两效吸收式循环高 ,可达 0 .2 92。同时得出系统各个部件的损失 ,分析吸收式制冷系统在能量的转移过程中的薄弱环节 ,为混合吸收循环系统的优化提供了前提。     

全热回收风冷热泵机组在星级酒店的应用探讨

在热泵系统中应用冷凝热回收技术,利用建筑空调系统的冷凝废热免费制取生活热水,既可节能降耗,又可避免单独设置热源的弊端。首先介绍了全热回收风冷热泵机组的工作原理及特点,并结合某星级酒店工程实例对热泵热回收技术进行了探讨,并与酒店建筑常规应用的一种冷热源方案,从节能、初投资以及全年运行费用三方面进行了分析比较。最后分别用动态回收期、静态回收期做了分析,认为在酒店类建筑中应用热泵热回收机组,在技术和经济方面都是可行的,节能效果明显。     

地表水源热泵在区域性能源的应用

介绍了湘潭市城市中心区利用地表水地源热泵建成区域性能源系统.通过对城市中心区的整体规划,利用8万平方米水域的梦泽湖作为空调系统的冷、热源,为该区域内建筑夏季制冷、冬季供暖.地表水地源热泵利用了可再生能源,且系统能效比要高于传统中央空调系统,在运行中产生了良好的经济效益和社会效益.区域性能源供应站加上利用可再生能源的地源热泵系统是一种值得大力推广的形式.     

水源热泵综合节能技术的工程应用分析

水源热泵技术是可再生能源利用技术,具有提高机组效率和降低系统运行费用的优点。以实际工程为例,研究了地表水水源热泵空调系统设计中的具体问题。结合工程具体情况,探讨了在应用水源热泵技术的同时,将集中供冷供热技术、二次泵技术、变流量技术等其他多项节能技术综合应用,不但能更有效地发挥水源热泵技术的优点,并能大大提高空调系统的能效。对常规空调系统形式与水源热泵空调系统形式进行了技术经济比较,结果表明该工程水源热泵技术与其他节能技术综合应用可减少全年运行能耗约46%。     

工业余热热泵及余热网络化利用的研究现状与发展趋势

当前工业能源消耗中所排放的低品位余热量大面广,若采用高效的余热利用技术将这部分余热回收,将具有显著的节能效果。工业余热热泵技术可以实现余热品位的提升或容量的扩大,一方面可以将回收的热量应用到工业流程中,另一方面可以在区域供热及供冷方面发挥作用。本文分析了压缩式热泵、吸收式热泵与化学热泵的特点与发展趋势。目前三种热泵技术都在工质、循环以及系统创新方面得到了较大的发展,但是在容量、能效比、温升与可靠性方面存在不可兼得的瓶颈问题。此外,工业余热根据种类以及温度品位的不同,适用场合与特点也各不相同。但目前在余热回收利用的设备与系统方面,缺乏针对不同余热特点的指导性设计准则。未来的研究需要集中在发展效率高、容量大、热适应性好、稳定可靠的热泵技术,形成各余热热泵互补利用的广谱化设计准则。同时需要通过对余热的热、电、冷、储、运的网络化利用进行余热系统高质化集成,实现工业余热的高效利用。     

吸收式热泵余热回收先进技术综述

热力发电厂余热资源丰富,且存在锅炉烟气排入大气环境导致的"白羽"现象。为此,国内外学者对烟气余热利用展开了大量研究,其中吸收式热泵作为余热驱动的能级提升装置被广泛应用于区域集中供热和供冷领域。针对目前余热回收领域中应用的回热、多效、多级和压缩-吸收复合的吸收式热泵技术进行综述,并提出一种由双级吸收热泵、升温型压缩吸收耦合热泵和三级烟气换热器组成的烟气余热全热回收系统。该系统基于烟气余热能量梯级利用原理,将烟气由145℃降为40℃以下,同时制取70℃以上的一次热网供暖热水,有效地提升能源利用效率,减少"白羽"现象的产生。     

独立双埋管太阳能辅助土壤源热泵系统模型建立与影响因素分析

太阳能辅助土壤源热泵复合系统是严寒寒冷地区实施清洁供能的重要手段之一。在该系统中,太阳能集/蓄热系统与土壤源热泵系统有不同的连接方式和运行模式,太阳能系统的运行时间直接影响土壤的热恢复程度。本文基于TRNSYS平台建立了可全年进行蓄热的太阳能辅助土壤源热泵复合系统,提出了独立双埋管土壤蓄热器模拟计算方法,并与现场测试数据进行了对比验证。基于大连市公共建筑实际工程,通过正交试验设计及TRNSYS模拟全面研究了系统运行参数,得到对系统运行能耗与土壤温度变化率有重要影响的运行参数并分析了其影响规律。结果表明：系统运行能耗与冬季热泵供水温度、负荷侧水流量、土壤侧水流量均呈正相关,与夏季热泵供水温度呈负相关;当累计供热供冷量比为1.31时,系统运行能耗与蓄热启动温度呈负相关;当累计供热供冷量比为2.32时,与蓄热启动温度为正相关;当累计供热供冷量比为1.77时且蓄热启动温度为35℃时,系统运行能耗最低。土壤温度变化率与蓄热启动温度呈负相关。应根据系统累计供热供冷量比来相应调节太阳能系统运行时间和运行参数。     

热泵季节性能系数的研究

热泵是开发可再生能源的机械。它通过使用一份电能或机械能,获得数倍的可再生能源,是重要的节能技术和环保技术。本文重点研究热泵的季节性能系数。由于环境温度的变化或供热负荷的变化,热泵的瞬时特性可能变化,其季节性能系数的分析有重要的理论意义和实用价值。文中建议把热泵可再生能源贡献率的计算方法作为国家标准,以促进我国热泵制造产业发展,大力推广热泵节能技术。     

太阳能热水系统与跨临界二氧化碳热泵系统双向优化组合

太阳能是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为了促进节能与环境保护,太阳能热水系统已得到广泛应用。二氧化碳作为制冷工质具有一些独特的优势:环境友好物质(ODP=0,GWP=1),无回收问题;良好的安全性和化学稳定性;具有与制冷循环和设备相适应的热力学性质;具有良好的输运和传热性质。与常规制冷剂相比,二氧化碳跨临界循环的压缩比较小,约为2.5～4.0。介绍一种太阳能热水系统与跨临界二氧化碳热泵系统的组合系统,包括太阳能热水系统,二氧化碳热泵系统。针对不同气候条件,本系统分别采用制冷、热水、制热运行模式,从而实现热水、空调与热泵三大功能。