变风量送风系统末端故障的主动式检测与诊断

变风量(VAV)送风系统具有传感器数量少、诊断信息不足、故障特征相似等特点,传统被动式故障检测与诊断(FDD)方法难以实现系统故障的有效分离。本文提出一种新型主动式故障检测与诊断方法,通过向系统添加小扰动获取的额外诊断信息,可对被动式方法无法分离的可疑故障进一步诊断。在TRNSYS仿真平台上搭建了可模拟常见故障的变风量空调系统,通过向故障系统添加主动式行为验证方法的可行性与准确性。结果表明:该主动式故障检测与诊断方法可成功诊断出12种变风量末端常见故障,诊断与检测能力较传统被动式方法具有较大提升。

相变蓄热型空气源热泵系统的模拟

为提高空气源热泵系统的低温适应性,将相变蓄热技术与空气源热泵结合,实现白天蓄热、夜晚放热的运行模式。本文通过模拟研究了相变蓄热型空气源热泵系统的蓄放热特性和应用多级相变材料对系统的影响。结果表明:系统蓄热量随时间线性增大,380 min时达到18.94 kW·h,平均COP为2.51;系统放热量先随时间线性增大,随后增大速率有所减缓,180 min时达到13.58 kW·h。放热过程进口水温为35℃时,系统经过6次蓄放热循环后达到稳定运行状态,蓄放热效率为99.06%。相比单级PCM,应用三级PCM的系统蓄热时间缩短9.60%,COP提高3.97%,总[火用]效率提高4.84%,其中降低过冷区PCM熔点对提高系统性能起到关键作用。

热泵干燥技术研究进展及其在香菇干燥中的应用

热泵干燥技术具有能源消耗和环境污染小、可调节范围广等优势,其优良的节能效果已被国内外的许多研究所证实。本文概述了国内外热泵干燥技术的主要研究方向与进展。以香菇为例,总结了热泵干燥过程中香菇品质的影响因素和关注指标等。此外,对国内部分厂家的香菇热泵干燥装备的特点与参数进行了概括。最后,对香菇热泵干燥技术现存的问题和未来的发展进行了分析和展望。

冷凝蓄热器蓄放热过程模拟研究

为解决传统单级压缩空气源热泵在严寒地区制热性能差、极低环境温度下无法运行的问题,提出了一种基于相变蓄热的空气源热泵联合低温热水地板辐射供暖系统。通过构建系统模型,对关键部件冷凝蓄热器的蓄放热过程进行了研究,分析了冷凝蓄热器的动态运行特性。研究结果表明:冷凝蓄热器连续蓄热14 h后,平均蓄热功率为7.19 kW,COP为1.97,蓄热量达到100.59 kW·h;冷凝蓄热器在放热过程中可持续放热10 h,供水温度不低于40℃,平均放热功率为10.06 kW,实现了基于相变蓄热的空气源热泵联合低温热水地板辐射系统的全天候连续供暖。

基于TRNSYS 17的表冷器水侧入口参数寻优研究

利用双回路表冷器调节水侧入口参数(冷冻水供水温度与流量)可以降低恒温恒湿空调系统的热湿补偿损失和系统能耗。基于软件TRNSYS 17搭建恒温恒湿系统仿真平台,并通过试验验证其准确性。通过调节水侧参数进行系统能耗最低点水侧参数寻优,参考显热比-冷量耦合数据平面验证寻优结果的准确性。基于最优水侧入口参数模拟四种典型工况下的部件能耗与总能耗,分析被调空间热湿负荷与最优水侧入口参数的定性关系;最后与常规恒温恒湿空调系统比较,绘制节能率分布图。结果表明:低温高湿工况的节能率最低,但不低于16.45%;高温低湿工况的节能率最高,最高达71.13%。

直接接触式水箱中导流板结构优化研究

直接接触式水箱中空气与水之间的热质交换效率受水箱设备结构影响,为提高热质交换效率,建立了直接接触式水箱中空气与水直接接触的数值计算模型,结合正交试验设计方法,分析导流板结构参数对热质交换效率和流动阻力的影响,并基于提出的综合评价指标对导流板进行了结构优化。结果表明,导流板垂直高度对水箱综合性能的影响最大,其次为导流板倾斜角度,安装位置距进风口距离的影响最小。在本研究范围内,综合性能最优组合是导流板垂直高度为25 mm,倾斜角度为60°,距进风口距离为60 mm。

旋转磁场和磁性颗粒对水凝固过程的影响

本文提出了一种向相变材料中添加磁性颗粒并辅以旋转磁场,以提高相变材料放热过程的传热速率并减小过冷度的方法。以水为相变材料,研究了有无磁场和颗粒时相变材料的凝固过程。实验结果显示,颗粒在旋转磁场下可有效地促进水进行强制对流,破坏水的过冷态,消除凝固过程的过冷度。在传热强化方面,磁场和颗粒主要在显热释放阶段产生作用,可将时间缩短30.7%,在潜热释放阶段,由于液态区的传热温差较小,使得强制对流对整体传热的提升较小。