西北严寒地区空气源热泵热水系统安装运维管理措施

空气源热泵热水系统因其在高效、环保方面的优势,得到广泛应用。针对西北严寒地区,本文对空气源热泵热水系统在冬季的安装及运行维护特性进行了分析。研究结果显示:在严寒气候条件下,选用适应低温环境的空气源热泵型号至关重要,设备本身需具备优良的防冻保护设计,并采取相应的保温措施,以防止水路系统出现冻结风险。同时,定期开展维护工作,关注极端低温环境下系统能效的降低,充分考虑设备选型、设备支撑、管路布置等方面的合理性,并注重定期维护与监测,确保空气源热泵系统在极寒环境中实现高效、可靠运行。

空气源热泵暖气片散热器供暖系统的应用

我国农村地区建筑节能潜力巨大,越来越引起人们的重视。农村地区冬季供暖问题一直是人们关注的重点,燃煤锅炉配合暖气片的方式存在燃烧效率低,污染物排放量大等问题,对环境造成污染。现提出用空气源热泵替代原有热源并根据室内负荷增添末端散热器片数的方案,通过模拟计算和工程实例两方面进行运行参数和效果的分析,来说明北方农村地区采用空气源热泵散热器供暖系统的可行性。

车辆检测设备散热设计与仿真分析

为了保证高功耗车辆检测设备在高温环境下的工作性能,使用热仿真软件,研究均温板、翅片和界面导热材料等散热结构对车辆检测设备散热性能的影响,并基于仿真结果对设备的散热结构进行优化;制作样机后,在高温箱里进行样机试验,并将试验结果与仿真结果进行对比。结果显示:均温板具有超高的导热系数,可以降低扩散热阻,有利于降低芯片温度;增高机箱翅片的高度可使降温效果极为明显;调整翅片间距和厚度、增加基座的厚度以及选取厚度合适、导热系数高的硅胶垫片等措施均能一定程度上提高设备的散热能力。这些散热措施有效保证了设备的稳定运行,为类似产品的设计提供了指导。

基于共享介质争用访问机制的电采暖设备自适应控制方法

“煤改电”背景下大量电采暖设备的无序接入,极易造成尖峰负荷、引起电压波动甚至越限,影响电能质量与用电安全。针对这一问题,提出了基于共享介质争用访问机制的电采暖设备自适应控制方法。通过刻画电采暖功率变化与区域内电压分布关系函数,分析了各节点电压波动的关键影响因素。以此为基础,构建了以家庭为最小控制单元的电采暖设备自适应控制方法实施架构:采用自组织映射(SOM)神经网络得到家庭近期活跃的电采暖设备数量,进而借鉴通信网络中信道访问与数据传输冲突监测机制,使电采暖设备通过实时采集本地环境信息和电气信息进行自主控制和冲突规避,实现了无需通信的自适应控制。仿真结果验证了所提控制方法在减小用电尖峰负荷、平抑负荷曲线及抑制电压越限方面的有效性以及在实时控制方面的优越性。

太阳能百叶窗在主被动结合式太阳房中的应用研究

为提高太阳房中的太阳能利用率,针对在冬季反射更多阳光至室内的太阳能百叶窗和主被动结合式太阳房展开研究。借助太阳能百叶窗得热模型,确定最佳的百叶角度。建立耦合太阳能百叶窗的主被动结合式太阳房FLUENT模型,分析太阳能百叶窗贴膜材料和室外太阳辐射环境改变对太阳房内温度影响的变化规律。研究得出在鄂尔多斯地区,当进入室内的得热量最大时,对应的百叶倾角约为10°。在室外温度为3.8℃,太阳辐射强度为910 W/m^(2)的工况下,叶片贴膜材料的反射率增加0.1,对应的室内温度提高约0.11℃。室外温度降低2℃,辐射强度降低102 W/m^(2)时,太阳房内温度均值降低约1.15℃。研究成果为太阳能百叶窗在主被动结合式太阳房中的应用提供了理论指导。

基于板式换热器的温度控制优化分析

板式换热器因具有占地面积小、换热效率高等优点,在我国工业生产和民用供热领域应用十分广泛,由于在运行控制中具有强耦合性、滞后性、非线性等特点,传统的PID控制效果有调整时间长、超调大、对干扰过于敏感等问题,Smith预估补偿的加入可以优化滞后性,但抗干扰性能不够理想,自适应模糊控制的加入,可以优化超调,对干扰进行抑制。建立板式换热器控制系统模型,在传统PID控制中,结合自适应模糊技术和Smith预估补偿,在Simulink环境中开展算法仿真实验测试,结果表明,自适应Smith-模糊PID控制算法,能够优化抗干扰和滞后性方面的特性,有效改善了换热器中调整时间长、超调大、对干扰过于敏感等问题。

标准场景下电加热瓷砖、暖风机和油汀加热效果对比

电加热瓷砖是一种在传统瓷砖背面安装电加热板,利用热传导原理在瓷砖表面采暖的取暖器。本文通过在封闭隔热实验室空间中布局热电偶方式采集环境温升相关数据,对比测试了电加热瓷砖、暖风机、油汀三种取暖器的加热效果。结果显示,电加热瓷砖在距地面3 cm高度处加热效率有显著优势,在距离地面30 cm高度处和90 cm高度处,电加热瓷砖和暖风机、油汀的加热效率差别不大。温升速率方面,距地面3 cm高度,油汀升温最均匀,距地面30 cm和90 cm高度,整个试验过程中暖风机温升波动较大,油汀次之,电加热瓷砖的最小。相对湿度方面,电加热瓷砖试验时,环境相对湿度最终维持在30.2%,暖风机的为15%,油汀的为25.3%。

一种智能变电站移动组合式应急散热装置的研制

智能变电站尽管在运维管理过程中有着高度集约化和智能化的优点,但与此同时也存在智能设备的散热问题,其中智能终端、保护装置这类设备尤为明显。鉴于此,以解决智能设备的散热问题为出发点,研发了一套智能变电站移动组合式应急风冷散热装置,其不仅具备温湿度监控、凝露控制功能,还拥有配置灵活、组装方便、降温迅速的特点,能够在智能终端散热系统出现故障后及时对装置进行散热降温,确保智能设备可靠运行。

基于灰箱模型的自循环散热器与空气源热泵耦合特性研究

为兼顾热泵供暖的舒适性与节能性,本文提出一种新型自循环散热器作为空气源热泵的室内末端。通过分析关键部件的运行特性,建立系统热力学灰箱模型,并对其可靠性进行验证。在此基础上,研究自循环散热器与空气源热泵的耦合特性,并利用EES与TRNSYS联合仿真的方法,分析该系统在典型建筑中应用的逐时运行规律和全年运行性能。结果表明:系统性能受多个因素的共同影响,且对压缩机运行频率的改变较为敏感;系统具有较快的热响应速度,能够营造稳定的室内温度环境;在太原市气象条件下,系统全年平均性能系数为2.67,典型工况的性能系数高于常规散热器系统50.28%,具有显著的节能效益。

土壤源热泵冬季工况启动特性的实验研究

结合对土壤源热泵冬季制热工况的实测 ,研究了土壤源热泵的启动工况。结果表明 ,土壤源热泵的冬季启动时间比夏季的短 ,仅为 4～ 5h。实测获得了单位钻孔长的取热率为40～ 60W /m ,可作为设计参考数据。分析了土壤源热泵冬季制热工况的系统COP值和压缩机COP值 ,指出要获得好的节能效果 ,必须优化系统 。

上海地区空气源热泵散热器供暖系统应用研究

以上海地区某办公建筑空气源热泵散热器供暖系统为研究对象,实测了室内空气温度、围护结构内表面温度、机组供回水温度和热泵电耗,计算了系统和机组的制热性能系数,并结合室内人员的热感觉评价对该供暖系统的舒适性作了分析。结果表明,在测试条件下,该供暖系统的COP约为1.81,室内平均温度为21℃;与常规供暖系统相比,空气源热泵散热器供暖方式的系统制热COP偏低,但室内温度较稳定,竖直温差较小;该供暖方式应用在大空间办公室时,由于温升速率较慢,宜采用连续供热的运行方式。

开式系统中变速泵的节能分析

变速泵在开式和闭式管路中的节能效果不同 ,引起这种差别的原因是开式系统受水的静压作用改变了泵的效率。

蓄热蒸发型空气源热泵蓄热器特性实验研究

以所研制的相变温度为30℃的圆柱形螺旋盘管相变蓄热装置为研究对象,实验分析其在不同室外温度下的蓄、放热特性和除霜特性。研究结果表明:该相变蓄热装置具有良好的蓄放热能力,可满足蓄热蒸发型空气源热泵在低温工况下的供热需求,可有效解决空气源热泵系统的热量供需矛盾,同时缩短除霜时间达50%,提高热泵系统的供热效果。但蓄热器的蓄热速度慢,在有限时间内的蓄热量少,为实现热泵系统在极低温环境下的高效工作,须采取措施强化该蓄热器的换热。

供暖系统调节设备的合理选用

每一个有效节能的供热系统都配有相应的调节控制设备 ,如自力式流量控制阀、压差控制阀等。随着供热计量收费体制的改革 ,室内供暖系统装配温控阀后热网如何正确配备控制设备是非常重要的。论述了装配温控阀前后系统的特性变化 ,指出了选择与温控阀正确配备的控制设备的方法 ,对供热系统设计和改造有参考意义。

不锈钢圆筒状全预混燃烧器的设计与验证

在“双碳”政策驱动下,各行业都大力发展绿色节能技术,然而国内燃气采暖热水炉产品也开始进入“全预混时代”。全预混燃烧方式作为燃气采暖热水炉产品迈入“全预混时代”的核心关键技术之一,需要深入研究及提升。本文主要分析全预混冷凝壁挂炉中使用的完全预混式燃烧器的构造及工作原理,涉及一种不锈钢圆筒形全预混燃烧器的设计与实验验证及其设计合理性过程。通过基理论计算,得出全预混燃烧器的火孔尺寸参数及其出口流速和火孔热强度,并通过仿真分析优化结构。通过实验测试研究其运行性能,其烟气排放及氮氧化物排放效果皆符合技术要求,可对全预混燃烧器技术的研究及优化提升提供参考。

分户水平式供暖系统水力计算模型及求解方法

针对目前对分户水平式供暖系统水力计算的研究落后于其应用这一现状,提出了一套新的水力计算方法.基于流体运动连续性方程和能量方程,采用图论的方法,建立了系统水力工况的数学模型.该模型将重力作用压头作为流动动力写入环路能量平衡公式中,从设计角度考虑了该量对系统的影响.应用闭合环路平差的方法实现了管网状态非线性方程组的求解,在平差过程中,根据水平支路的温降调整所在环路的管径,并实现各管段流量、重力作用压头和系统所需资用压头值的循环迭代,使其分别逼近真值.该方法用平差所得流量分别计算各水平支路的温降,使不等温降法适用于该系统型式,从而有利于减轻系统的竖向失调,提高分户热计量供暖系统的质量.

壳管式相变蓄热装置的数值模拟

利用焓法建立壳管式相变材料蓄热装置的数学模型,使用数值模拟的凝固/融化模型模拟了石蜡融化的相变过程。在考虑液相区自然对流情况下得到了蓄热装置与热媒体耦合问题的温度场随时间的变化情况,并分析了相变界面的变化规律和不同运行参数下的温度场的变化情况。得出热流体的温度对相变过程起主要作用,热流体的流速的影响则相对较小的结论,这对壳管式相变蓄热的计算和相变蓄热装置的设计具有一定的参考价值。

空气源沼气机热泵部分负荷性能

提出了一种沼气机热泵能源综合利用节能系统,并据此构建了系统实验平台,进行了系统性能实验。根据理论分析和实验数据研究了沼气消耗量、余热回收利用、制热系数COP及一次能源利用率PER随沼气机负荷率的变化趋势。结果表明:该节能系统具有较好的部分负荷特性,在仅考虑沼气机排烟余热回收利用的情况下,系统COP最高可达4.18,PER最高可达1.4。因此,空气源沼气机热泵节能系统明显提高了供热能力、降低了能耗,实现了沼气能源的综合有效利用。

高温相变蓄热电暖器散热功率调节性能试验研究

对笔者研制的高温相变蓄热电暖器风道、散热肋片的强化散热性能及风门对散热量的调节特性进行了试验研究,结果表明风道、散热肋片可显著强化散热,不同风门开度下散热功率差别明显。

供暖型风机盘管散热量计算方法的探讨

供暖型风机盘管由贯流式风机及U形肋片管构成,其散热性能与传统风机盘管有很大不同。以供暖型风机盘管在进水口热水温度为45～60℃及热水流量为30～110kg/h时不同供热工况下的散热量为基础条件,探讨了设备在定流量及变流量运行时供暖型风机盘管的散热量计算方法。