基于㶲分析的再热/抽气回热/内回热有机朗肯循环的优化

提出一种具有再热/抽气回热/内回热的联合有机朗肯循环(CRORC)系统。该系统以低温热能作为驱动热源,以R245fa为循环工质。基于分析,对CRORC系统进行了优化。蒸发器、冷凝器、膨胀机II是CRORC系统损失的主要来源,随着抽气压力及再热压力的升高,CRORC系统的效率呈现先增大后减小的趋势,并存在最佳抽气压力/再热压力组合,使系统效率最高。相对于基本回热/抽气回热以及抽气回热/内回热结合的有机朗肯循环,CRORC有更高的效率。

R1234yf有机朗肯循环系统热力学性能研究

为提高有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle，ORC）在中低温地热发电领域的效率，本文以R1234yf为工质，依据热力学第一定律与第二定律分析了系统单位质量热水净发电功率和系统炯效率，并与目前应用广泛的R245fa工质进行了性能对比。研究结果表明，存在最佳蒸发温度和最佳冷凝温度，使得ORC发电系统单位质量热水净发电功率、炯效率最大。对于热源温度为110℃～150℃的ORC发电系统，R1234yf对应的最大系统单位质量热水净发电功率和最大炯效率均大于R245fa。

扩散吸收式制冷技术进展

扩散吸收式制冷(Diffusion Absorption Refrigeration,DAR)能够利用低品位能源如太阳能和余热等,是一种有利于环保和能源高效利用的技术,具有十分广阔的应用前景。结合国内外的最新研究动态,本文从工质选择、循环热力学分析、系统改进与优化研究三个方面介绍扩散吸收式制冷技术的主要研究成果,并对扩散吸收式制冷技术的发展趋势以及未来研究方向进行展望。同时,对本课题组关于扩散吸收式制冷所做的工作也进行了总结。

中温地热能驱动的跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的性能分析

跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统可以使工质与地热流体更好地匹配,减小系统的不可逆性。本文建立该系统的热力学模型,利用EES软件编程,分别对以R143a、R218及R125为工质的系统进行性能分析。计算结果表明,相比R218及R125,以R143a为工质的系统的性能是最佳的。为了避免膨胀机内产生湿蒸气,对于一定的膨胀机进口温度,膨胀机入口存在一个极限压力,并且存在一个最优压力使得系统的性能最佳。地热流体温度的升高可以提高系统的制冷能力,但系统的性能系数则随之先增大后减小;随着地热流体干度的增加,地热流体释放的潜热会大大增加系统的制冷量,而系统的性能系数保持不变。冷凝温度及蒸发温度对系统性能有着重要影响,其中冷凝温度的影响更为明显。以R143a为工质的跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的最佳性能优于以R245fa为工质的亚临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的最佳性能。

中温地热能驱动的跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的分析

建立中温地热能驱动跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的分析热力学模型,采用R143a作为系统循环工质,探讨膨胀机入口压力、地热流体进口温度、冷凝温度、蒸发温度对效率的影响规律,分析系统各个部件的损失。计算结果表明:合理的膨胀机入口压力应该小于1.8倍临界压力;存在最佳的地热流体进口温度使得系统的效率最大;降低冷凝温度和提高蒸发温度都可以提高效率,但需要增加换热器等效换热面积作为代价;冷凝器、发生器、膨胀机、节流阀、压缩机、蒸发器、工质泵的损失依次降低;随着地热流体进口温度升高,冷凝器及发生器的损失所占的比例增大,其它部件的损失对应的比例则降低。本文可以为跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的设计提供依据。

基于全年逐时负荷的分布式能源站制冷主机容量分配优化设计

基于全年的逐时冷负荷,建立了分布式能源站多类型制冷主机容量分配优化选型的数学模型,通过MATLAB计算软件,以全寿命周期成本作为评价指标,探讨了分布式能源站多种类型制冷主机的容量比例。以广州某教学园区分布式能源站为例,分别探讨了电价及热水价格对该项目的制冷主机容量分配的影响。

非均匀热流下球形腔式吸热器热性能的数值研究

建立了球形腔式吸热器三维模型;以基于蒙特卡罗光线追迹法（MCRT）进行光学模拟得到的能流分布,作为吸热管壁的热边界条件;通过数值模拟研究球形吸热器的耦合传热问题;探讨吸热流体入口参数对热性能的影响。研究表明：吸热管壁的辐射能流密度分布不均匀;在相同条件下,下入口吸热器的热性能优于上入口吸热器;在吸热流体的入口速度为0.2-0.4 m/s,提高流速可明显增大吸热器热效率,入口速度大于0.6 m/s时,热效率的增大速率变得平缓;随入口温度升高,热效率几乎呈线性下降。基于非均匀热流边界条件下的吸热器三维数值模拟结果更符合实际情况,为吸热器的优化设计与推广应用提供依据和参考。

能源站供冷系统冷源优化配置分析研究

对能源站供冷系统蒸汽溴化锂机组和电制冷机组的冷源优化配置进行分析研究。基于DeST软件建立某区域内若干典型建筑物的能耗模拟模型,通过模拟计算得到能源站供冷系统总的全年逐时负荷。综合考虑初投资及年运行费用,采用全寿命周期成本评价指标法,分析研究能源站供冷系统中的蒸汽型双效溴化锂与电制冷冷水机组容量的优化分配,通过计算得到典型工况下得到全寿命周期成本最低的溴化锂制最优供冷比例为61.8%。在此基础上,进而分别探讨电制冷主机COP及蒸汽价格变量因子对能源站供冷系统的制冷主机容量配比的影响规律,得出溴化锂机组最优配比随电制冷主机COP值升高而下降,随蒸汽价格升高而下降的基本规律。研究成果可为能源站供冷系冷源的配置选型提供参考。

全寿命周期成本分析在火力发电厂厂前区供冷设计中的应用

基于全寿命周期成本的分析,对广东某火力发电厂厂前区供冷的综合初投资、运行费用、维护费用和全寿命周期成本进行对比分析。结合各方案施工的难易程度、设计的复杂程度及运维能力等方面,综合考虑为广东某火力发电厂厂前区选择适合的供冷系统冷源设计方案。