双级热管转轮除湿空调系统性能研究

转轮除湿空调系统是将转轮除湿机与常用冷却方式相结合实现空调制冷的新型空调系统。为降低转轮除湿空调系统的再生能耗以及提高系统的冷却能力,本文提出双级热管转轮除湿空调系统,系统利用重力热管的冷凝段实现转轮除湿机的再生,蒸发段实现处理空气的冷却。建立了双级热管除湿转轮空调系统传热传湿模型,模拟分析了系统在不同工况下系统的降温除湿特性。研究表明,处理空气进口温度越高,系统的冷却能力越强但系统的除湿能力降低;处理空气湿度越高,系统的除湿能力越强,但系统的冷却能力降低;再生温度越高,系统除湿能力越强,系统热力性能系数越低,但冷却能力降低。综合降温除湿能力及节能要求,双级热管转轮除湿空调系统的再生温度不宜过高,推荐≤80℃。     

热泵除湿系统的数值模拟及实验研究

新风独立的湿度控制系统可以有效地防止病毒的扩散。热泵除湿是新风独立系统中的一种高效的除湿方式。本文利用分布参数法建立了热泵除湿系统的数学模型,并且建立了热泵除湿实验台,开展实验验证所建立的数学模型。结果表明该模型能够比较精确地预测热泵除湿系统在高温高湿工况下的除湿性能。利用所建立的数学模型研究了空气温度,相对湿度,空气流量变化时,对该系统的除湿能力和COP的影响。模拟结果亦表明热泵除湿系统在高温高湿的条件下的除湿能力和COP都具有很强的鲁棒性。     

变频制冷系统除湿运行风量的优化控制

对变频制冷系统的除湿性能在进风相对湿度为45—85%,t=21—29℃的情况下进行了试验研究,得到了最佳除湿风量与频率、进风相对湿度的关系,并拟合了相应的关系式,利用该关系式对变频制冷系统除湿运行进行风量的的优化控制,取得了除湿量增加13.8%,而能耗减少3.6%的效果。     

转轮除湿空调系统能耗分析及节能措施研究

针对常用的转轮除湿空调系统能耗高的问题,通过理论分析,提出了转轮除湿机与预冷器或热回收装置不同组合下的三种节能型转轮除湿空调系统,并建立相应的能耗数学模型。实例能耗分析表明:有预冷的转轮除湿空调系统比无预冷的转轮除湿空调系统总能耗低40.9%~43.8%;有热回收转轮的除湿空调系统比无热回收转轮的除湿空调系统总能耗低16.1%~20.2%;预冷热回收型转轮除湿空调系统能耗最低,比传统冷却除湿空调系统节能12.8%。处理空气先预冷后除湿和增加热回收装置的措施可大大降低转轮除湿空调系统能耗。     

多级内冷型膜式溶液除湿的热质传递强化研究

为强化膜式溶液除湿器的性能,本文基于膜的渗透特性,建立了多级内冷型膜式溶液除湿器的传热传质模型。经模型验证后,采用遗传算法对不同设计工况下的膜式除湿器结构进行了优化,并通过引入传热传质分布不均因子,分析了各运行控制参数与空气状态参数对膜式除湿器的传热传质性能影响。结果表明,除湿器处理的空气流量越大,所需的最优层数越多,最优级数越小。在最优结构下增大溶液流量与降低冷却水温度虽可提高总效能,但也加剧了传热传质驱动力的分布不均。在处理低湿度空气时,该系统总效能可达0.64。该研究揭示了传热传质效能与驱动力分布不均之间的内在关系,有助于膜式溶液除湿器的性能强化。     

热泵再生型转轮除湿空调系统研究

针对常规转轮除湿空调系统再生能耗高、再生排风热损失大的问题,提出了热泵再生型转轮除湿空调系统,该系统能同时回收转轮除湿侧的吸附热及再生侧的排风热。研究热泵再生型转轮除湿空调系统的热力过程,进而建立该系统的■能耗模型。分析室外气象参数对系统性能的影响,随着室外空气温度的升高,系统的■损耗减少,■效率提高;随着室外空气含湿量的提高,系统的■损耗先减少后增加;当室外干球温度低于34.0℃,含湿量低于20.3 g/kg(相对湿度为59.8%)时,系统的送风参数能满足室内舒适性要求。结果表明热泵再生型转轮除湿空调系统较适用高温中湿的室外环境。     

硅胶除湿转轮性能优化实验研究

为了提高除湿转轮的除湿性能,降低吸附热对除湿性能的影响,将导热硅脂作为传热基质负载在不同扇形区域的硅胶转轮转芯基体表面,搭建硅胶除湿转轮性能优化实验台,研究了除湿转轮动态除湿性能.实验结果表明:硅胶除湿转轮的除湿性能随导热硅脂负载区域的增大先增大后减小,导热硅脂负载区域为2/8时,具有最佳的除湿性能,除湿量达到了0.3...     

非常温溶液除湿自主再生空调系统性能分析

提出一种新型的将溶液除湿与热泵相结合的温湿度独立处理空调系统,该系统使用低温、低浓度的除湿溶液,在任何工况下冷凝热都能满足溶液再生的需求。建立了整个系统的数学模型,研究系统自身参数变化(溶液温度、浓度)和环境参数变化(空气温度、湿度)对系统性能的影响;并对系统应对高温、高湿度环境的调整方法进行了分析。结果表明,在夏季典型工况下,除湿溶液的理想温度为17~19℃、相应的质量浓度为25.39%~26.88%;系统具有较高的能效,并且能够在高温潮湿地区发挥其节能潜力。     

CO_2跨临界循环耦合绝热吸收型两级溶液除湿系统性能分析

本文提出了CO_2跨临界循环耦合绝热吸收型两级溶液除湿系统,直接使用跨临界循环压缩机高温排气再生LiCl溶液,充分利用了跨临界循环排气温度高和温度滑移大的特点。本文使用LiCl溶液作为除湿剂,建立了复合系统的热力学模型,分析得到可用排热的温度滑移范围为120～50℃。耦合系统能够实现温湿度独立控制,跨临界循环的蒸发温度得到明显提高。一级除湿器除湿量占比与湿空气入口含湿量呈单调递增关系。一级除湿器进口LiCl溶液温度降低、浓度增大,能够提高溶液除湿循环的性能系数。耦合系统的可用排热与蒸发温度密切相关,存在一个临界蒸发温度使得可用排热满足系统再生需求。对比CO_2跨临界循环冷却除湿,在相同除湿量下,使用本文耦合系统进行除湿,跨临界循环的COP提高5.6%,压缩功减少29%。     

低温余热/电联合驱动的双级溶液除湿系统热力性能研究

空气除湿广泛应用于工业干燥和建筑的暖通空调领域,表冷除湿和溶液除湿方法消耗大量电能,节能潜力很大,受到广泛重视。本文提出一种低温余热和电驱动的双级溶液除湿系统,低温余热通过再生器将稀溶液转换成浓溶液,浓溶液在第一级除湿器完成空气的初步除湿,中等浓溶液经过电压缩制冷机组降温并提高吸收能力后,进入第二级除湿器进行深度除湿。双级溶液除湿系统与表冷除湿系统相比,耗电量减少21.29%,双级溶液除湿系统消耗的余热的折合发电效率可达到2.11%。通过对双级溶液除湿系统以及参比系统进行平衡分析,揭示了双级溶液除湿系统节能的主要原因。本研究为低温余热高效利用,减少电力消耗提供一种新型技术方案。     

Performance of a dehumidifying compression heat pump with auxiliary heat input

Experiments are carried out on a R114 dehumidifying heat pump installed in a closed circuit drying tunnel. The influence of auxiliary heat input before condenser and/or evaporator are studied. Actual coefficient of performance varied from about 2 to 3. Studies throw light on the significance of the location of the auxiliary heat input in the drying circuit. It is observed that the dryer temperature could be controlled within certain limits using the low grade heat input before the condenser or evaporator. This could substitute high temperature heat conventionally input after the condenser. This is also significant if the same dryer has to be used for drying different materials which require different drying temperatures.     

中高温热泵工质及试台研究

本文介绍了作者自行搭建的中高温水源热泵机组试验台,以及在此装置上对新的中高温环保工质HTR01的试验 研究。试验台的特点是利用自然平衡压力点,设计了冷热混水系统,达到即节能又易于控制的目的。通过对新工质HTR01 的大量热工性能试验,以及对试验结果的误差和性能分析,为中高温水源热泵大型样机的设计提供了基础。     

以ZHR02为制冷剂的中高温热泵实验研究

中高温热泵混合工质ZHR02在油溶性、热物性、材料相容性、环保指标等方面的综合性能优越,为中高温热泵新型工质。文中设计了中高温热泵机组,选取ZHR02作为制冷剂进行了中高温热泵实验研究。研究表明,机组在名义工况下能够稳定生产70℃左右的热水,COP达4.3。     

小型空气源热泵热水机组实验研究

针对目前空气源热泵热水器存在的问题,建立了以制冷剂R134A为工质的实验台进行实验研究,在不同的环境温度、供水温度的不同、制冷剂的种类、制冷剂流量的大小、制冷剂的充注量的多少、换热器和压缩机及节流装置等因素影响下得出数据.通过分析空气源热泵的工作原理和实验装置,提出了提高空气源热泵热水器性能的优化措施,为设计高效热泵热...     

水蒸气超高温热泵系统的实验研究

近年来以低温室效应(GWP)的制冷剂的蒸汽压缩式高温热泵一直是余热回收领域的研究热点。为获得更高的输出温度,本课题组搭建了一台采用自然工质水作为循环冷媒的超高温热泵样机并进行了实验测试。实验结果表明蒸发温度为80℃,冷凝温度从115℃升至145℃时,热泵的COP从4.88降至1.89。在85℃蒸发,117℃冷凝时,最高COP为6.1,制热量为285 kW,同时在85℃蒸发时,该热泵的最高冷凝温度可达到150℃,此时COP为1.96。在相同的温升下,热泵的COP和卡诺效率都随着输出温度的升高而增加,因此我们认为该热泵更适合高温输出的应用场合。     

Energy recovery and plume reduction from an industrial spray drying unit using an absorption heat transformer

Spray drying is a widely used unit operation in the chemical industry. It is highly energy intensive, requiring hot, dry airstreams, at temperatures up to 550°C, to dry a wide range of products. Exhaust air from a dryer is usually vented to the atmosphere with little or no heat recovery. At best only the sensible heat associated with the air stream is recovered, although the majority of the stream's energy is in the form of latent heat associated with the evaporated water. Exhaust airstreams usually contain moisture to cause visible plumes upon leaving the dryer stack.A two-stage absorption heat transformer (A.H.T.) has been designed and contructed to investigate the potential for dehumidifying and reheating a simulated dryer exhaust stream to make it suitable for recycling to the dryer inlet. The amount of air vented to atmosphere and also the amount of wasted heat would be reduced by incorporating an A.H.T. into the drying operation. Performance data for the A.H.T. indicates that an airstream can be reheated to a temperature of 160°C, using a lithium bromide solution of 68% w/w, with a circulation ratio (LiBr: steam flow) of 14.8. Temperature lifts between 50 and 70°C are possible in the reheat column when using a low circulation ratio and a high LiBr concentration. Experiments show that a humid air stream can be dehumidified to a level suitable for recycling by direct contact with a concentrated lithium bromide stream.     

小型复叠式空气源热泵采暖系统性能影响因素的实验研究

本文探讨了循环水流量﹑热水温度及环境温度等参数对小型复叠式空气源热泵采暖系统性能的影响。实验结果表明:在一定温度范围内,随着制取热水温度的升高,热泵的制热量逐渐降低,热泵的输入功率逐渐增大,系统COP呈下降趋势;当制取的热水温度相同、环境温度较高时,热泵的制热量、热泵平均COP值较高;在一定流量范围内,循环流量越大,热泵的制热能力越高,当制取热水的温度相同时,大循环流量下高温环路的压缩机排气温度越低,运行越稳定。     

航天器变速热泵回路的技术优势分析

在保证航天器废热排放量的基础上,通过计算对比分析了固定转速热泵回路热控系统和变速热泵回路热控系统的耗电量,结果证明后者比前者节能20％左右。综合分析还表明:变速热泵可以实现软启动,对航天器上的电网无冲击,对其它用电设备无干扰;可以实现快速制冷和供热;控温精度高,回舱流体温度波动小;可靠性高,寿命长;脉动噪声小;可以实现无级调速,具有热负荷调节范围宽等技术优势。变速热泵技术已经发展成熟,具备了在航天器上应用的条件。     

一种简单而有效的防止高温光谱实验中显微物镜温度过高的装置:空气吹扫装置

地球内部是一个高温高压环境。温度对于矿物的物理-化学性质有着非常重要的影响。随着温度的升高,矿物的分子振动、弹性模量、地震波波速等诸多性质有可能发生显著的变化,从而对地球内部的相关物理-化学过程产生非常重要的影响。高温谱学研究(如高温红外及高温拉曼)对了解矿物在高温下的物理-化学性质有着非常重要的意义。尽管高温谱学研究中常用的加热台带有冷却装置,能够确保加热台在很高温度下也能正常运转(如1 500℃),然而加热元件在高温下辐射出的大量热量可能使相关光聚焦物镜系统的温度急剧升高,从而造成热损伤,进而限制了高温谱学研究的温度范围。本文的创新点在于为克服这个困难,我们提供了一种简单而有效的防止高温光谱实验中显微物镜温度过高的装置,从而扩展高温谱学研究的温度范围。通过在物镜系统的附近添加了一套空气吹扫装置,加速空气流动而带走多余的热量,从而降低物镜系统的温度。测试表明:尽管这一装置非常简单,但却非常有效;当实验温度为~1 000℃时,物镜下表面的温度由原来的~235℃下降到~68℃。利用该空气吹扫装置,我们对镁橄榄石进行了温度高达~1 300℃的原位拉曼光谱研究,实验结果与其他研究报道的结果一致。这一事实表明,通过添加该空气吹扫装置,高温谱学研究可以比较容易地在超过1 300℃的高温下进行,所用物镜系统基本没有热损伤,从而避免采用能承受更高温度的不同材质的物镜或者运用长焦距物镜的昂贵办法。     

组合式热管换热器在热泵系统中的试验研究

采用组合式热管换热器作为生活浊水余热热泵热水器的热管蒸发器,并在试验台上进行了不同污水进口温度和不同污水流量的可视化试验,通过分析试验结果,发现组合式热管上升管和下降管的温差很大的现象,这与热管特性相矛盾。采用理论分析和实验相结合的方法,研究了热管中产生温差的原因。它主要是由于下降管压力损失较大,使热管工质在热管蒸发器中的滞留引起。