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%。     

真空条件下LiCl溶液蒸发量随浓度变化规律研究

除湿溶液再生是除湿空调系统的核心过程,为了提高除湿溶液再生效率,以蒸发量作为评价标准,在不同的真空度下对不同浓度LiCl溶液进行再生。对不同再生条件下,溶液的再生情况进行数学模拟及实验研究,并将模拟结果与实验结果进行对比分析,结果表明,实验结果同模拟结果具有相同的变化趋势。在6 kPa和8 kPa的压强下,LiCl溶液的蒸发量随浓度的增大先上升后下降,而在1 kPa的压强下,LiCl溶液的蒸发量随浓度的增大呈现出先下降再升高接着又下降的趋势。     

余热深度利用除湿降温系统中溶液工质研究

基于一种吸收式制冷与溶液除湿有机耦合的除湿降温空调系统,选择LiBr-H₂O、LiCl-H₂O、LiCl-CaCl₂-H₂O等溶液作为工质对,对吸收式制冷系统进行实验研究,测试系统性能与影响因素。实验结果表明,在热水温度80℃,输出17℃冷冻水的条件下,LiCl-CaCl₂混合溶液作为工质对的制冷量为10.72 kW,COP为0.59,比LiBr溶液和LiCl溶液低6%左右,其单位立方米成本仅为LiBr的36%,在性能相差不大的前提下具有成本优势,因此有替代LiBr的可能。同时,系统运行存在最佳制冷效果的溶液循环量;热水温度越高,制冷量越大;冷却水温度越低,流量越大;系统制冷量越大,能效越高。     

蓄能型液体除湿冷却空调系统的建立与实验研究

本文提出了一种蓄能型液体除湿蒸发冷却空调系统的设计方案,并基于此方案搭建了一个制冷量为3 kW的蓄能型液体除湿蒸发冷却空调系统实验台。通过电加热器模拟60~80℃的低品位热源(太阳能、发动机排气余热、工业余热等),以LiCl水溶液作为除湿溶液,主要研究了在系统稳定运行时,各环境参数对此除湿蒸发冷却空调系统性能系数COP的影响情况。     

内燃机缸套水低温余热驱动除湿机组实验研究

本文针对内燃机冷热电联供系统缸套水低品位余热无法高效回收利用的难题,利用缸套水低品位余热驱动LiCl溶液吸收式除湿机组,搭建实验平台,改变内燃机输出功率,研究LiCl溶液吸收式除湿机组性能变化情况。内燃机输出功率从18 kW增加到50 kW,内燃机缸套水热负荷增加,再生器的再生能力增强,再生液脱水量△mg从0.84 g/s升高到1.02 g/k,再生液浓度从33.3%升高到34.0%;除湿器的性能增强,送风温度从21.1℃升高到22.5℃,相对湿度从49.49%降低到41.97%,溶液的除湿量从0.69 g/s增加到0.76 g/s。     

溶液除湿冷却系统的再生性能实验研究

基于以氯化锂水溶液为除湿剂的除湿冷却系统(DECS),对其溶液的再生过程进行实验研究。研究了热源温度、溶液浓度对填料塔式再生系统再生性能的影响情况,实验表明溶液浓度在20%时,空气含湿量最大增量为37.1 g/kg干空气。计算出几种工况下的传质系数,最大的传质系数为0.0072 kg/(m2·s),并得出系统有关参数对传质系数的影响,为此类再生器的性能模拟与设计提供关键性的数据。     

分级再生式转轮除湿空调系统的性能分析

提出了分级再生式转轮除湿和蒸发冷却相结合的空调系统,依据除湿和再生过程的质量守恒和能量守恒方程,结合边界条件和初始条件建立除湿转轮和空调系统的数学模型,对比分析了分级再生空调系统的性能。研究结果表明:采用分级再生的转轮可达到与一般再生转轮相同的除湿效果。与一般再生的空调系统相比,分级再生式空调系统的再生能耗降低了约50%,热力性能系数提高了约90%。     

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。     

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。     

锂电池厂房低露点转轮除湿空调系统研究

针对锂电池厂房传统除湿空调系统能耗大和再生热湿排风能源浪费,提出了热湿回收二次回风除湿空调系统。以某典型低露点卷绕车间为例,对热湿回收二次回风除湿空调系统和传统除湿空调系统的热力学性能进行对比研究。结果表明：与传统除湿空调系统相比,热湿回收二次回风除湿空调系统的再生电加热量降低了26.4%,系统热力性能系数TCOP增加了120.1%,■效率提高了4.3%,并回收冷凝水量16.6 g/s,系统具有良好的节能效果。     

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℃。     

两级双溶液除湿/再生模块实验研究

本文依据氯化钙溶液和氯化锂溶液对空气中水蒸气的不同的吸收能力,提出并搭建了两级双溶液除湿/再生模块实验装置.对氯化钙溶液的预除湿能力进行了实验验证,分析了处理空气流速、氯化钙溶液流速和氯化锂溶液流速对模块的除湿性能的影响,以及再生空气速度对系统再生性能的影响.并进一步计算了系统的能耗情况,在增加空气热回收率为50%的再生空气热回收器的典型工况下,最低平均再生热量降低至3.3 kJ/g,系统COP为2.05.     

干空气和冷冻水联产除湿空调节能特性研究

本文提出了一种将转轮除湿和再生式蒸发冷却相结合来实现干空气和冷冻水联产的除湿空调系统,以各组成部件为基础,建立了该系统的计算模型,并对其节能特性进行了分析.结果表明,ARI夏季工况下,干空气和冷冻水联产空调的热力COP在1左右,电力COP可达9.03,相应电力消耗和CO2排量比常规空调减少72.69%之多.存在使系统具有较好性能结构的再生温度范围.可以通过改变干空气比来调节潜/显热处理能力,进而实现无能量浪费地提供全部所需冷量.     

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。     

同步传热型溶液除湿空调机组的性能研究

空气调节过程中,冷凝除湿方式要求制冷剂的蒸发温度低于空气的露点温度,限制了空调器效率的提高.本文在传统的热泵空调机组的基础上,添加一个溶液除湿循环,利用吸湿性溶液调节空气的含湿量,此时制冷剂的蒸发温度可以较大幅度地提高,吸湿后的溶液用冷凝器的排热再生。文章计算了复合式空调机组在两种工作模式下的性能,研究了内部冷却流体温度、回热器效能和室外空气状态等因素对机组性能的影响。分析结果表明,溶液式复合空调机组具有较大的温、湿度调节范围,且机组效率较冷凝除湿机组显著提高。     

单转轮除湿空调系统夏季工况实验研究

介绍了单转轮除湿热泵空调系统,通过实验,对其系统进行了夏季工况除湿性能研究。当除湿区入口干球温度在28℃~40℃之间以温差2℃为一工况增加,温度一定时含湿量在8~20g/kg之间以2g/kg为一工况增加时,新风按20%比例与回风混合,混合风由硅胶转轮除湿后再经过热泵蒸发器冷却降温送入空调区。实验结果表明,从热泵蒸发器处理后的空气温度稳定在20℃左右,满足送风要求;从热泵冷凝器出来的空气温度为60℃左右,满足对转轮再生温度的要求;热泵机组的COP均值为2.7;硅胶转轮除湿率均值为0.32,除湿效率比较明显。     

基于太阳能能驱动的连续除湿换热器空调系统的实验研究

本文在固体除湿换热器的基础上提出了一个新型太阳能驱动的连续除湿换热器(CSCHE)空调系统,并建立了与之相对的实验平台.本系统通过对两个除湿换热器(SCHE)内的再生热水和冷却水进行切换实现连续除湿的目的.在上海地区夏季典型工况下对除湿空调系统的设计可行性和除湿能力进行了验证,结果显示CSCHE空调系统的平均除湿量和系统的热力学系能系数(COP_(th))分别可以达到5.08 g/kg和0 34.     

液体除湿空调再生性能的实验研究

在对液体除湿和再生机理研究的基础上,建立了太阳能液体除湿空调系统,其中的再生器采用逆流式填料塔,塔体采用不锈钢材质,有效克服了除湿溶液对它们的腐蚀。本实验采用氯化钙作为除湿剂重点研究了再生过程,分析了各种进口参数对再生效果的影响。结果表明:空气流量和含湿量以及除湿溶液的流量和再生温度对再生过程的传热和传质有不同程度的影响。     

新型复合固体除湿材料的吸附和解吸性能研究

为实现固体除湿系统吸附材料的低温再生及提高吸附材料的除湿效率,制备了新型复合固体除湿材料。新型复合固体除湿材料是以陶瓷纤维为基质,运用MgCl2浸渍改性硅胶及CaCl2二次强化方法而形成的复合物,复合固体除湿材料中MgCl2和CaCl2浓度均为25%。通过恒温恒湿空调室实验研究温度、风速、湿度对MgCl2/CaCl2改性复合材料除湿性能及再生特性。实验表明:在温度20℃、湿度70%条件下,复合固体除湿材料除湿量可达161 mg/g,是未改性除湿材料的3.2倍,是单一改性除湿材料的1.3倍;当系统平衡时,其除湿速率分别是未改性除湿材料的6.1倍,是单一改性除湿材料的2.6倍。除湿材料的平衡吸附量和吸附速率均与相对湿度成正比,与温度成反比;且风速在0.5 m/s条件时具有最大的除湿量。同时,在约70℃较低的脱附温度,8 min可脱附≥90%的总吸附水量,每1 g吸附剂可脱附水量高达145 mg;脱附再生6次后,除湿量依然较高为138 mg/g,且基本不再变化。     

基于气隙式膜蒸馏的常压吸收式制冷装置性能分析

设计了一种基于气隙式膜蒸馏的常压吸收式制冷装置,通过建立基于装置特性方程的数学模型,分别调整发生-冷凝器中LiBr浓溶液温度、冷却水温度、LiBr浓溶液浓度、气隙宽度和吸收-蒸发器中LiBr稀溶液温度、冷水温度、LiBr稀溶液浓度、气隙宽度等运行参数,模拟计算了运行参数变化对装置性能的影响,分析讨论了装置性能的变化规律。