太阳能-空气源热泵采暖系统节能经济性分析

以徐州某住宅建筑为例,使用DeST进行全年能耗模拟,在此基础上确定太阳能集热器面积及热泵规格,计算太阳能-空气源热泵、空气源热泵、电锅炉3种系统设备的初投资及运行费用,并对比分析采暖节能性,最后采用动态投资效益评价法对经济性进行评价,结果表明太阳能-空气源热泵系统相比于其他两系统节能性与经济性均优异.     

CO2热泵热水器和热泵压缩机的发展

以CO2作为制冷工质的热泵热水器以其节能和环保等特点越来越受到人们的重视,介绍了几种制冷工质的性质和CO2的跨临界循环。对CO2热泵热水器的国内外发展状况以及热泵系统中的关键部件压缩机的发展状况作了介绍,并提出了现今CO2热泵热水器所需要解决的问题。     

跨临界CO2循环系统控制优化策略的研究进展

控制策略作为跨临界CO₂循环系统的重要组成部分,是保证系统高效节能运行的关键。介绍了系统最优排气压力经验计算和泊金汉π定理的反馈控制、基于梯度追踪和极值寻优的实时在线控制以及基于神经网络的预测控制等,详细分析了系统控制策略的发展历程和未来发展趋势,并总结如下：离线控制建立简单、成本低,但易受到环境因素和系统部件变化的影响而导致控制性能降低;实时在线控制策略可以实时追踪系统最大能源效率对应的排气压力,但由于寻优过程费时较长,导致控制系统的收敛时间过长;模型预测控制系统可以实现实时优化和快速收敛,有着良好的发展前景。结合新能源汽车、建筑供暖、轨道交通、商超冷藏、军工等实际场景对跨临界CO₂循环系统控制策略的应用特点和未来发展趋势进行分析,进一步说明了提高控制策略的适用性是未来研究的重要方向,并分析将广义预测控制、强化学习等具有自适应属性的方法应用于跨临界CO₂循环系统控制策略的可行性,同时探讨了开发适用于大规模循环系统和储能系统控制策略在我国“双碳”背景下的重要意义。     

同时供冷供热的CO2双级压缩热泵循环性能研究

提出了一种同时供冷、供热的CO2双级压缩热泵循环,它能够实现冷热量的同时独立调节;并通过实际案例,理论分析了不同中间温度、热水加热器入口水温、回热器出口过热度以及制冷剂质量流量系数下新循环的性能,考察了高压压缩机最佳排气压力的影响因素.     

横式水箱空气源热泵热水器性能实验研究

搭建了横式水箱空气源热泵热水器的性能测试台,实验考察了水箱内水温、系统运行功率、蒸发压力、冷凝压力、过热度及热泵性能系数对R134a充灌量的变化规律.在此基础上以性能系数最大为优化目标,对系统制冷剂充灌量进行了优化研究.     

直接空气捕集CO2吸附剂综述

综述直接空气捕集CO₂吸附剂的研究进展,对比碱/碱土金属基吸附剂、金属有机框架吸附剂、负载胺基吸附剂、变湿吸附剂的优缺点,从吸附容量与胺效率、动力学与载体选择、再生方式与能耗、热稳定性与抗降解等方面对吸附剂性能进行评估. 简要叙述相关工程示范项目和技术经济性;总结研究中存在的问题,展望未来的研究方向.     

N2与CH4对CO2非混相驱油效果的影响

在矿场应用中,注入CO2中混有的杂质气体会影响其驱油效果.为制定更加合理有效的开发方案,有必要研究杂质气体对CO2驱的影响.利用油藏数值模拟方法,在纯CO2气体注入参数优化的基础上,研究了N2与CH4两种杂质气体对CO2非混相驱体积波及系数、驱油效率、油井见气时间和采收率的影响;以尽量提高原油采收率为目标,确定了注入气中杂质气体的临界含量.结果表明,杂质气体的存在会导致CO2非混相驱体积波及系数增大,驱油效率降低,油井见气时间缩短;注入的CO2中N2的摩尔分数最高不应超过5%,CH4的摩尔分数最高不应超过14%.     

超临界CO2布雷顿循环余热回收系统性能分析与优化

为了经济高效地回收超临界CO₂布雷顿循环(SCBC)的余热,分别采用卡琳娜循环(KC)和有机朗肯循环(ORC)作为底循环,设计了SCBC/KC及SCBC/ORC这2种系统方案.对2种方案系统进行参数分析并利用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法对联合循环系统进行多目标优化计算,将优化结果与SCBC系统性能进行比较,突出联合循环系统的性能优势.参数分析结果表明：2种联合循环系统热力性能均存在最佳压比;升高底循环膨胀比有助于提升系统热力性能;提高底循环涡轮机进口温度有助于改善系统?经济性能.对比结果表明：优化后的SCBC/KC系统热效率和?效率较优化前SCBC系统分别升高了9.27%和8.69%,?经济成本仅升高了0.92%;SCBC/ORC系统热效率和?效率较优化前SCBC系统分别升高10.73%和10.08%,?经济成本升高了1.87%.通过比较分析可知,SCBC/KC系统更经济,而SCBC/ORC系统更节能.     

滚动活塞压缩机双级压缩中间补气制冷/热泵系统的实验研究

为了解决空气源热泵在低环境温度下运行时制热性能降低,排气温度升高过快的问题,提出了带自然冷源过冷补气的空气源热泵循环原理,针对R32工质搭建了实验系统.在低温制热工况下,研究系统随自然冷源的流量、补气压力及蒸发温度等参数的变化规律,并与单级压缩系统及普通补气压缩系统进行比较.结果表明,带自然冷源过冷补气的R32压缩系统可以获得更低的排气温度,与单级压缩系统相比,排气温度降低28~32℃,制热性能系数（coefficient of performance,COP）提高34.4%~41.2%;与普通补气压缩系统相比,排气温度降低10~18℃,但制热COP降低3.5%~8.9%.

     

混合式热泵系统中空气源热泵的实验研究

为研究单、双级混合式热泵系统中空气源热泵冷热水机组分别在单、双级模式下的运行参数和性能,设计并组装了空气源热泵冷热水机组的实验样机,并通过对实验结果的分析和比较,得出了空气源热泵冷热水机组在不同运行模式下的运行特性和规律,并给出了机组能量的调节方法．     

空气流量及用水量对空气源热泵热水机组性能影响的试验研究

空气源热泵机组在较低的环境温度时,会出现结霜、制热量下降等问题.而余热空气源热泵系统以40℃低温余热作为低温热源,不仅避免了结霜、制热量下降等问题,而且回收了低温余热资源.通过构建空气源热泵系统的数学模型,揭示余热流量、温度及冷水温度对系统性能的影响规律,并搭建试验平台验证数学模型的结果.结果显示,在热风温度为45℃、风量为4 500 m³/h时,系统的各项性能指标参数达到最佳值;随冷水温度的升高,系统性能系数（coefficient of performance,COP）的变化不明显;在冷水温度为10℃时,压比的偏差最大值为12.5%.回收余热的空气源热泵系统的性能模拟结果为低温余热的回收利用提供了一定的理论指导.

     

空气源热泵冷热水机组空气侧换热器结霜规律

空气源热泵冷热水机组冬季运行时，空气侧换热器表现结霜是影响其应用和发展的主要问题，通过对霜形成机理的分析，建立了空气源热泵热水机空气侧换热器的结霜模型，分析了空气的温度，相对温度，迎面风速等对结霜的影响，得到了结霜量的变化规律，为进一步分析机结霜工况的性能及采取有效的除霜控制方法提供了依据。     

空气源热泵冷热水机组空气侧换热器结霜模型

采用分布参数法建立了空气源热泵冷热水机组空气侧换热器结霜的稳态模型,并将换热模型和结霜特性相结合,对该模型进行了求解,对机组在不同工况下运行时的结霜情况进行了分析,得到了影响结霜的主要因素.指出随着空气相对湿度的增加,结霜量明显增加;且在空气流动方向的不同管排间结霜量不同,为改善机组结构,提高机组性能提供了依据.     

空气源热泵冷热水机组空气侧换热器结霜模型

采用分布参数法建立了空气源热泵冷热水机组空气侧换热器结霜的稳态模型，并将换热模型和结霜特性相结合，对该模型进行了求解，对机组在不同工况下运行时的结霜情况进行了分析，得到了影响结霜的主要因素．指出随着空气相对湿度的增加，结霜量明显增加；且在空气流动方向的不同管排间结霜量不同，为改善机组结构，提高机组性能提供了依据．     

Performance analysis of air-water dual source heat pump water heater with heat recovery

A new air-water dual source heat pump water heater with heat recovery is proposed.The heat pump system can heat water by using a single air source,a single water source,or air-water dual sources.The water is first pre-heated by waste hot water,then heated by the heat pump.Waste heat is recovered by first preheating the cold water and as water source of the heat pump.According to the correlated formulas of the coefficient of performance of air-source heat pump and water-source heat pump,and the gain coefficient of heat recovery-preheater,the formulas for the coefficient of performance of heat pump in six operating modes are obtained by using the dimensionless correspondence analysis method.The system characteristics of heat absorption and release associated with the heat recovery-preheater are analyzed at different working conditions.The developed approaches can provide reference for the optimization of the operating modes and parameters.The results of analysis and experiments show that the coefficient of performance of the device can reach 4-5.5 in winter,twice as much as air source heat pump water heater.The utilization of waste heat in the proposed system is higher than that in the system which only uses waste water to preheating or as heat source.Thus,the effect of energy saving of the new system is obvious.On the other hand,the dimensionless correspondence analysis method is introduced to performance analysis of the heat pump,which also has theoretical significance and practical value.     

回风源热泵技术在回收热能中的应用研究

介绍了回风源热泵技术及其原理,针对某矿井总回风蕴含热能较大、回收利用价值高的优势,提出了利用回风源热泵技术将回风热能交换到循环水中,作为热泵系统低温热源的方案,结合矿井的实际情况和实测数据出发,进行了方案实施。经使用验证,该方案达到了节能环保的目的,取得了较好的社会与经济效益。     

空气源热泵冷热水机组供热最佳能量平衡点的研究

在总结前人研究空气源热泵能量平衡点的基础上,提出了最佳能量平衡点的概念,建立了空气源热泵最佳能量平衡点的数学模型并对其进行了敏感性分析,统计分析了我国适用空气源热泵各地区的气候特点和我国现行空气源热泵冷热水机组的整机特性,求解出了我国适用空气源热泵各地区最佳能量平衡点温度。     

蓄能型热泵机组供热水运行特性

为了解蓄能型空气源热泵机组供热水运行特性,通过实验研究蓄能型空气源热泵机组在不同工况下的性能.结果表明：该机组在不同工况下供应热水时均运行较好,当供热水流量较小时,运行能效较高;当热水循环流量较大时,对蓄热罐内扰动较强,会导致热水供应中断现象的发生,且中断时间随室外温度降低而延长;此外,室外环境温度对机组能效影响较大,...     

空气源热泵冷热水机组结霜工况研究现状与进展

在分析国内外研究现状的基础上，指出对空气源热泵冷热水机组冬季结霜工况的研究是推广机组应用的关键，并指出可以采用计算机模拟的方法建立空气源热泵冷热水机组结霜工况的模型，以此对机组的运行工况进行分析，进而是对机组进行仿真，优化和控制。