余热驱动的吸收压缩复合式低温制冷系统研究

本文研究了一种完全由余热驱动的吸收压缩复合式低温制冷系统。该系统由混合工质动力子循环和吸收压缩复合式制冷子循环有机耦合而成,模拟计算结果表明,该系统在制取-55℃冷量时的整体性能系数和效率分别达到了0.357和28.02%,分别比参比系统提高了19%和57.77%。通过分析和循环耦合分析,揭示了该系统的节能机理。另外,还研究了动力子循环工质浓度、透平入口压力和压缩机出口压力对系统热力性能的影响。结果表明,为了保证较高的热力性能,这三个影响因素均存在最佳值,且其中压缩机出口压力最为敏感。经济性分析指出,新系统比投资比参比系统相对减小了12.23%。本研究为分布式供能系统提供了新的余热利用方法。     

低温空分系统中压缩余热利用研究进展

低温空分系统是煤化工、冶金和航天等重要领域的关键支撑之一。然而,作为低温空分系统最大的耗能单元,空气压缩机的效率提升已接近瓶颈,压缩能耗居高不下,产生大量低品位、低能量密度的压缩余热,有效利用该部分余热可望成为提升压缩过程能效的重要突破口。本文首先从热力学角度对不同压缩过程进行了分析,总结了空分应用中压缩过程的主要特点,分析了减少压缩能耗的基本方向。在此基础上,对低温空分系统中压缩余热的特殊性进行了总结凝练。最后,立足于直接热利用和能量品位提升两个视角,从相对广义的压缩余热利用逐步聚焦到空分系统内压缩余热利用,综述了国内外的相关研究进展,并展望了空分压缩余热利用的未来研究与应用方向。     

适于低温的双级压缩热泵系统的压缩机仿真

适于低温环境工作的双级压缩空气源热泵热水器,能够很好地解决低温工况下普通单级压缩空气源热泵热水器使用存在的问题。结合半经验公式分别对系统内两个压缩机建立稳态模型,用1 stopt软件拟和出输气系数和电效率以简化模型,并对模型的不足之处作进一步修正,仿真结果比较理想,同时也反映了双级压缩热泵系统很好的低温适应性。     

余热回收利用的高温热泵系统混合工质选择研究

开展高温热泵混合工质的理论研究,分析采用不同非共沸混合工质时热泵系统的热力学性能、经济性和环境性。研究结果表明:与纯工质相比,采用R161/R245fa(0.3/0.7)、RC270/R245fa(0.2/0.8)和R245fa/R290(0.7/0.3)等优选的十三种混合工质时,热泵系统的压缩机排气温度与压力均有下降,系统COP明显提升,其中采用R161/R245fa(0.3/0.7)混合工质时热泵系统的COP最高。采用混合工质时热泵系统的投资回收期均相对于纯工质有所降低,其中采用propyne/R245fa(0.3/0.7)时热泵系统的投资回收期最短,其后依次为R161/R245fa(0.3/0.7)、RC270/R600(0.5/0.5)、R161/1butene(0.3/0.7)、RC270/R245fa(0.2/0.8)等。同时,相对于其他混合工质,采用R161/R245fa(0.3/0.7)、RC270/R245fa(0.2/0.8)和R245fa/R290(0.7/0.3)时热泵系统的TEWI值较低,环境性更好。综合而言,采用R161/R245fa(0.3/0.7)、RC270/R245fa(0.2/0.8)、R245fa/R290(0.7/0.3)、R600/R1270(0.6/0.4)和R161/R600(0.4/0.6)等五种混合工质时综合性能较好,其中采用R161/R245fa(0.3/0.7)时热泵系统综合性能最佳。     

R22-DMA热力学性质及吸收压缩式热泵系统优化

1引言吸收压缩式（SC）热泵是一种适用于变温热源的高效复合式热泵系统，比常规压缩式热泵具有工作范围广，工作压力低以及较高COP值等特点。文献出对以R22－DMA为工质的SC热泵进行了实验研究。本文则对新型工质R22－DMA的热力学性质进行研究整理，给出计算二元系统的蒸汽压、烩、摘等的实用公式；并对以其为工质的一种新型SC热泵循环进行计算机模拟优化分析，给出了实际SC热泵在典型制冷工况下的制冷性能及其优化条件。2R22－DMA的热力学性质2．1汽波相平衡R22－DMA二元系统的汽液相平衡实验数据较缺乏，文献［2］给出部分温度…     

准二级压缩热泵热水机低温工况COP分析

对准二级压缩热泵热水机进行建模,通过计算分析得到系统COP在低温工况下与内压比、水温的关系。得到了只有当水温超过一定温度时,喷气运行才具有较高的COP;而环境温度越低、水温越高时,内压比越高的压缩机具有较高的COP。     

适于低温的双级压缩热泵热水器动态仿真模型

建立了双级压缩空气源热泵的动态仿真模型。对压缩机、膨胀阀以及换热器分别建立部件模型。由于压缩机和膨胀阀的热惯性较小,所以采用稳态模型来描述。蒸发器和冷凝器部件建立动态模型时,针对制冷剂侧、管壁、以及载冷剂侧三个控制容积,分别建立控制方程。最后,通过参数耦合,建立系统仿真模型。     

有机朗肯-蒸汽压缩复合式热泵系统性能研究

建立了采用一种工质的有机朗肯-蒸汽压缩复合式热泵系统,给出了系统性能计算模型。基于此计算模型,比较筛选出复合系统最适宜的工质;研究了复合系统随发生器温度、蒸发温度、冷凝温度的变化特性。有关结论可为设计有机朗肯-蒸汽压缩式热泵系统提供理论指导。     

低温工业余热利用ORC工质选择

本文针对以85~200℃的低温工业余热作为热源的有机朗肯循环系统,基于热力学第一定律分析方法,以R245fa、R600a、R601等19种潜在工质作为研究对象,计算各有机工质在不同工业余热温度、蒸发温度及蒸发器出口过热度条件下的系统热效率,为低温工业余热资源不同温度范围匹配效率最优的有机工质。结果表明:各温度段低温余热资源对应效率最优的有机工质分别为R290、R600、CF_3I和R601,而目前应用较多的R134a和R245 fa在对应温度段的热效率也仅次于上述工质。     

空气-地源双热源复合热泵低温制热特性实验研究

为缓解单一空气源热泵低温供热性能差的突出问题,设计了空气-地源双热源复合热泵系统。实验研究结果表明,即使在室外-15℃的超低温环境温度工况下,利用少量的低温地下水,复合热泵的制热量较单一空气源热泵提高近50%;能效比提高40%以上。     

R22－DMA吸收压缩式热泵实验与分析

Ｒ２２－ＤＭＡ吸收压缩式热泵实验与分析郭开华，蒙宗信，舒碧芬（中国科学院广州能源研究所热泵及空调制冷技术研究中心广州５１００７０）关键词：热泵，吸收压缩复合，吸收工质对１引言热泵技术作为一种逆向能量转换方式广泛应用于工业余热的回收利用和建筑物的空调与...     

小型低温余热发电系统性能分析

采用R123作为循环工质,建立了小型低温余热回收系统的理论模型和试验系统,分析了膨胀机转速对容积效率、热电效率、系统不可逆损失的影响.研究结果表明,在试验转速范围内,涡旋膨胀机容积效率随着转速的增加而增加,计算值高于试验值;系统热电效率的计算值随着转速的增加而降低,试验值先增加后减小,并低于理论值;系统不可逆损失随着转...     

燃气压缩式热泵空调系统的实验研究

对采用燃气机驱动的压缩式热泵空调系统进行安装、改造及运行实验,实验的内容主要包括发动机系统的运行特性、热泵系统、整体系统的性能特性。实验结果表明,燃气机热泵是一项高效节能技术,在实验条件下其平均一次能源利用率PER为1.42;而且部分负荷特性好,可以良好的实现变速调节。     

废水余热回收热泵系统的节能控制方法研究

当今社会有大量废水余热没有回收利用。本文通过不同热回收系统间的对比分析,提出一种基于粒子群优化BP神经网络PID的废水余热回收热泵系统。利用能量平衡原理,建立了系统数学模型;运用粒子群优化BP神经网络PID控制方法,实现了PID参数的在线调整,实现了冷凝器风扇和循环泵的在线调节,最终实现了系统控制。利用Matlab/Simulink建立了控制系统仿真模型,结果表明:该控制方法与传统PID控制方法相比有效提高了系统响应速度和降低了系统超调量。以浴室为例进行实验验证,结果表明:与传统定频系统相比,采用传统PID控制方法可使系统功耗降低10.3%,而采用粒子群优化BP神经网络PID控制方法可使系统功耗降低14.1%。仿真与实验结果表明了所提出数学模型和控制方法的有效性。     

太阳能-空气源双压缩热泵系统制热特性的影响因素研究

为改善太阳能-空气源双压缩热泵系统制热性能,同时为探索系统节能运行的优化调控方法,建立系统热力学数学模型,分析了太阳辐射强度、集热器进口水温、两个子系统蒸发温度差、双参数(集热器进口水温/环境温度或集热器进口水温/用户供水温度)对系统制热性能的影响。结果表明:给定工况下太阳能-空气源双压缩热泵系统能耗较传统空气源热泵能耗降低18%;两子系统的蒸发温度差为30℃时系统总能耗达到最小值,系统最小总能耗所需蒸发温度差受环境温度与用户侧供水温度影响很小,合理调控两子系统蒸发温度差是实现系统最优化运行的有效方法。     

电动汽车热泵空调系统低温供热实验研究

针对电动汽车热泵空调系统低温供热时性能衰减及融霜效率低的问题,设计了适应于低温供热的热泵空调系统循环,对影响系统性能的各因素进行了实验研究。该系统匹配良好,能适应热泵系统在低温环境下供热。采用合理的控制方法调节系统,能为电动汽车提供良好的乘坐环境。     

高温热泵回收油气生产低温余热室内模拟试验及应用研究

油田生产过程中产生大量低温污水,目前这些污水多用于回注或排放。如能将这些余热资源充分利用,油气生产过程能耗可降低20%以上,同时又可减少热污染。针对热泵系统冷凝过程和蒸发过程特点,提出了新的冷凝过程传热和蒸发过程传热计算模型;结合油田低温余热情况,研制成功了HTHPE(High-temperature heat pump Experiment)模拟试验装置。利用HTHPE模拟试验装置进行相关试验,回归出3个经验关联式,据此分析了参数变化对系统指标的影响。利用引进的工业用热泵,对大庆某采油厂进行流程改造,进行了工程试验。研究结果表明,以热泵装置回收油气生产过程中的低温余热,节能效果显著;由于投资、运行成本和能源定价等因素限制了热泵的推广应用。     

沼气内燃机烟气余热ORC热电联产系统研究

以青岛市某污水处理厂为例分析了该厂现有沼气热电联产系统存在能源利用率及?效率低的问题,并提出了内燃机烟气余热+ ORC热电联产的余热利用方式.通过对改进后系统经济性、环保性及热工性进行计算分析,得到改进后的系统在满足污水厂中温厌氧发酵需热量的前提下全年发电量可增加60.2万kW·h,预计2.67年可收回初投资成本,相比...     

两级压缩高温热泵系统工质的理论研究

本文在100～130℃的冷凝温度范围内,以HFCs、HCFCs和HFEs类纯质为研究对象,开展了五种两级压缩循环方式下,高温热泵工质的理论筛选研究,并以R245fa为工质,比较了在不同循环方式下工质的理论循环性能。研究结果表明,R245fa、E143和R123在两级压缩完全冷却系统中的综合性能优良,E245cb、R245ca、E245fa和R245fa在两级压缩不完全冷却系统中的综合理论循环性能良好;两级压缩循环方式下工质的COP_h较单级压缩系统有较大提高,排气温度明显降低,压缩机的工作条件得到改善,因此有利于提高热泵的工作温度水平和系统的性能。     

乳品行业低温余热回收系统性能分析

针对乳品行业排风风量大但品位低的特点,本文提出利用排风余热代替蒸汽来预热干燥空气的余热回收系统.在构建预热器、回热器和主加热器等部件热量流模型的基础上,建立了不包含中间节点参数的系统整体热量流模型.结合某奶粉厂运行数据对模型进行求解,结果表明,该系统将排风温度由90℃降低到42.58℃.在给定热负荷下,通过匹配中间回路...