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。     

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。     

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℃。     

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。     

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%。     

干风冷水型转轮空调系统全寿命特性研究

干风冷水型转轮空调系统是一种新型的转轮除湿空调系统,它基于吸附除湿和再生式蒸发冷却技术能够在夏季同时输出干空气和较低温度的冷冻水,克服了现有转轮除湿空调显热处理能力的不足。本文采用全寿命周期研究方法,对此种新型转轮空调系统在上海夏季和冬季运行的模式下进行全寿命的能耗分析、全寿命经济分析及碳信用分析,并与传统蒸汽压缩式空调系统进行对比。     

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。     

小型全热回收新风机组模拟及性能分析

空调过程中,新风与排风之间的高效热回收是实现加大新风量并控制新风能耗的有效手段.本文提出一种新的热回收方式,将通过吸湿性液体的全热回收过程、吸湿性液体除湿过程与间接蒸发冷却过程三者相结合以实现新风与排风之间的全热回收,并利用空调冷凝器排热驱动除湿过程.对新风机组进行了模拟,结果表明机组能够实现很高的热回收效率.通过参数分析,找出影响机组性能的主要参数,为实验研究提供了指导.     

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.     

基于太阳能驱动转轮除湿的蒸发冷却冷水系统

针对现有的蒸发冷却系统冷量不足的问题,提出了基于太阳能驱动转轮除湿的蒸发冷却冷水系统。系统由太阳能热水、低温驱动双转轮除湿及露点式蒸发冷却冷水三个子系统组成。太阳能热水系统为低温驱动双转轮除湿系统提供再生驱动热源。低温驱动双转轮除湿系统为露点式蒸发冷却冷水系统提供低露点的处理空气。研究了系统的工作原理、热力学过程,并建立系统的热力计算模型,研究结果表明:在典型夏季实例下,当系统再生温度取80℃时,系统出水温度低至12℃,相比传统直接蒸发冷却系统的理想出水温度25. 8℃,降低了53. 5%,湿球效率可达248. 4%。结果表明基于太阳能驱动转轮除湿的蒸发冷却冷水系统能很好解决传统蒸发冷却系统冷量不足的问题,使该系统替代传统压缩式冷水机组成为可能。     

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。     

小型可移动式液体除湿空调控制系统研制

设计了一套适用于可移动式小型液体除湿空调的自动控制系统,包括液体除湿空调控制子系统、数据采集与监测子系统、安全与报警处理子系统。控制系统使用Climatix控制器替代传统PLC,实现了对实验热源温度、系统送风温度和再生排风温度的精确调节,操作简洁、反应迅速且控制精确,能使液体除湿空调在20分钟内达到稳定,且稳定后的控制参数误差维持在±2%之内。     

北京地区图书馆排风热回收技术的节能分析

热回收技术作为一种空调节能手段，在建筑节能领域得到越来越多的研究应用，显热回收和全热回收这两种方式则成为了人们所选择的对象。为了比较排风热回收技术显热回收与全热回收这两种的节能性与经济性，通过对北京地区某图书馆的工程案例，采用排风热回收技术分别进行显热与全热回收的经济性计算分析。最终发现在北京地区，显热回收方案下的投资回收期在2.55年，全热回收方案只有1.75年，时间更短；而12年后的经济收益中，全热回收方案比显热回收方案多出83.23万元。     

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。     

两种除湿溶液电导率特性及其对系统性能影响

溶液除湿空调是一种具有较大节能潜力的新型空调系统。对于除湿溶液,电渗析技术是一种环保、再生效率高的再生方法。对两种常用除湿溶液(LiCl溶液和LiBr溶液)的电导率进行了测量,对使用两种除湿溶液时基于电渗析再生的溶液除湿空调的性能进行了对比研究。研究结果表明,当溶液温度为25℃时,两种除湿溶液电导率随浓度的增加均呈现出先增加后减小的趋势。当LiCl溶液和LiBr溶液浓度分别为35%～40%和40%～52.5%时,LiCl溶液的除湿性能优于LiBr溶液。当LiCl溶液和LiBr溶液浓度分别为32.5%～40%和40%～52.5%时,系统再生LiCl溶液需要消耗更多的电能。当系统所需LiBr溶液浓度为40%～45%时,系统若采用LiCl溶液则具有更高的性能系数;而当系统所需LiBr溶液浓度为45%～52.5%时,系统采用LiBr溶液比采用LiCl溶液具有更高的性能系数。     

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。     

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.     

分离式热管蒸气压缩复合式空调的实验研究

因为基站机房内部的热流密度非常高,需要空调全年运行,导致用电量很大。为此,设计了一套分离式重力热管蒸气压缩复合式空调。它可以根据机房的工况在热管模式、空调模式和热管空调复合模式之间自由切换,从而降低系统的全年总能耗。实验结果表明:在室外温度为15℃、进风温度为35℃时,新系统制冷量达18.5kW,能效比为4.4;当室外温度为15℃、进风温度为25℃时,制冷量达14.6kW,能效比为3.5;与传统的空调相比,新系统的年节能率在20%到55%之间。     

燃料电池余热驱动吸附制冷复合系统实验研究

回收低温质子交换膜燃料电池运行过程中产生的约70?C低品位废热实现高效制冷是提高冷电联供系统总效率的关键。本文研制并搭建了吸附制冷与固体除湿空调复合系统实验平台,利用燃料电池余热驱动实现高效制冷除湿。实验结果表明,复合系统能有效被70?C低品位余热驱动。提高入口空气的温度或相对湿度能有效提升系统性能,制冷量和COP分别达3.95 k W和0.539。经计算,采用该复合系统回收利用燃料电池产生的70?C低品位余热能大幅提高系统总效率,可达67.3%。     

环路热管式空调机组传热特性的实验研究

采用环路热管式空调机组用于新风的预冷及再热,减少了表冷器的冷量及降低再热设备的能耗。文中研究了充液率、倾角对热管蒸发段和冷凝段温差及显热效率的影响。研究表明,环路热管式空调机组,充液率介于55%～75%时,热管蒸发段和冷凝段温差较大;随着倾角的增加,热管蒸发段和冷凝段温差也逐渐增大,显热效率也随之较高。因此,采用环路热管式空调机组可降低能耗,提高人体的热舒适性,可用于热带及亚热带地区,最大限度回收热量。