布水器结构参数对拼装式方形蓄热水箱热分层性能影响的实验研究

本研究提出了一种用于改善拼装式方形蓄热水箱内部热分层效果的方形布水器,对比了有无布水器对蓄热水箱热分层的影响。实验研究了布水器的3种结构参数(平板尺寸、平板间距、挡板安装形式)对蓄热水箱热分层的影响。结果表明:布水器入口方式能有效改善水箱内热分层效果;平板当量直径与水箱当量直径比为0.15、平板间距与水箱高度比为0.05的布水器表现出更好的分流效果,挡板安装形式对水箱热分层的影响不大。

24h全日集中空气源热泵热水系统贮热水箱容积的分析探讨

在空气源热泵热水系统设计中,贮热水箱容积的计算至关重要。介绍并分析了现行标准规程贮热水箱容积的计算公式,指出了公式运用时可能存在的问题。针对空气源热泵定时运行、24 h全日集中热水供应系统,根据热泵运行时间与用水高峰持续时段的覆盖关系,分情况分析并推导了贮热水箱容积的计算公式。在设计取值范围内,对上述推导公式计算的贮热水箱容积进行了分析。提出了贮热水箱容积在方案阶段的估算建议值。

闭式空气源热泵热水系统设计探讨

以学生宿舍闭式空气源热泵热水系统运行、改造过程中发现的问题为例,通过理论分析、流体仿真模拟,探讨了闭式空气源热泵热水系统卧式贮热水罐在集中负荷状况下实际可利用热水比例偏小问题。在工程实践中,采取卧式贮热水罐串联代替并联、并联辅热等方式,解决了宿舍热水运行问题。同时,通过流体仿真模拟,对该热水系统改造前后卧式贮热水罐实际可利用热水比例的值作比较分析。

热水胆的制热性能CFD仿真与设计优化

本文以净水-热水一体机的热水胆为研究对象,建立了其加热过程的CFD仿真方法,分析了热水胆在工作过程中,胆内冷热水的流动机制和温度分布情况。通过在胆内设计一个分隔的加热腔体和热水输送通道,将加热后的热水和胆内冷水有效分离。搭建了优化结构后的样机,对比测试了胆的制热性能,结果表明,本文优化后的结构,能够有效提高热水胆的制热水能力,显著降低热水恢复时间。

消防站多功能训练馆热水系统设计及利用

本文旨在解决游泳池及淋浴系统中的难点问题,如游泳池热水及淋浴热水的热源、储热水箱的容积大小、游泳池热水控制流程、电补热加热量大小的确定等。经过热源优缺点的对比,得出游泳池应采用购买热水作为热源供应,而淋浴热水则可利用太阳能系统提供。经计算,确定储热水箱容积为100 m^(3),并且需要电补热加热量为47 kW。此外,可以将游泳池和储热水箱的废水作为消防车的补给水源使用,在确保满足需求的同时将多余的废水排入市政污水井以实现节约用水的目标。

太阳能储热水箱温度分层的研究现状及发展趋势

水箱温度分层不仅可以提高储热水箱储存可用能的品质和能力,还能提高集热器效率,是提高整个太阳能热水系统性能的关键问题之一。目前实现水箱温度分层的主要方法有加稳流器和挡板以及改进水箱内部结构。综合国内外文献,从太阳能储热水箱温度分层的实现和维持两个方面介绍并分析了散流器、挡板以及其他因素对储热水箱温度分层的影响效果。最后展望了温度分层型储热水箱的研究趋势。

夏热冬暖地区星级酒店空调冷凝热回收系统

结合酒店的空调能耗状况及冷热负荷特点,对酒店空调采用冷水机组冷凝热回收系统的节能性和必要性进行了探讨。以某五星级酒店空调工程为例,介绍了其空调热回收系统的优化设计。增大了热回收系统的供回水温差,同时采取热水罐串级连接,对水温进行分层,有效地实现了热水的梯级利用及顺序利用。经分析,该优化系统更加充分地利用了冷水机组的冷凝热,更加节能,而且供水温度比较稳定。

太阳能地面采暖系统蓄热水箱容积分析

通过分析太阳能采暖系统所需蓄热量与建筑热负荷、太阳能集热量日变化规律之间的关系,得出太阳能采暖系统所需蓄热水箱容积的理论算式。根据拉萨、银川、西宁、西安等地的太阳辐射强度及建筑热负荷的日变化规律,模拟得出系统所需蓄热量变化规律;并对各种蓄热温差下对应的蓄热水箱容积进行了模拟分析,结果表明:太阳能采暖系统所需蓄热量随太阳集热器的集热量与建筑热负荷之间的差值增大而增加;蓄热水箱容积随蓄热温差增大而减小,当蓄热水温达到80℃时,在各种地面采暖系统取水温度下,单位集热器面积所需蓄热水箱容积趋于相等。

双水箱太阳能集中热水系统关键参数优化及建筑类型的适用性研究

为对供热水箱容积、供热水箱控制最低水位、补水泵流量、集热水箱放水温度等关键参数进行系统优化,建立典型的双水箱太阳能集中热水系统仿真模型,以太阳能保证率和集热效率为主优化指标。结果表明:部分工况下供热水箱容积的增大会引起太阳能保证率的增大,但集热器的集热效率会有所减小;对于供热水箱通过水位控制的双水箱太阳能集中热水系统,建筑类型对系统补水泵流量的影响较大;对于集热水箱到供热水箱的热水通过温差控制的热水系统,放水温度应大于用户用水温度;双水箱太阳能集中热水系统,更适于24 h连续供水的建筑类型。

太阳能储热水箱保温计算

为了对某太阳能公司别墅区太阳能储热供暖系统中太阳能储热水箱保温结构做出精确设计,运用Fluent软件模拟分析储热系统的可行性,计算出不同保温材料和保温层厚度时储热系统的散热量,比较了季节环境温度、保温材料性能,土壤湿度等对保温效果的影响。模拟计算结果表明选择布置适当厚度的保温材料可以达到工程要求;当保温层厚度增大到一定数值时保温效果增加不明显,此时若要达到保温要求只能更换材料;顶面保温层适当加厚可解决冬季地面温度低而水箱顶面散热量大的问题;对影响保温效果的各种因素分析表明保温效果主要取决于保温材料种类和厚度。

太阳能空调蓄热水箱特性研究

根据南京地区的太阳辐射强度及典型建筑负荷的日变化规律,得出单位集热面积时可满足的负荷建筑面积及蓄热水箱温度变化规律;并对几种不同体积蓄热水箱进行了分季节的启动时间分析。结果表明,蓄热水箱体积影响着户式太阳能空调系统性能:夏季,在单位集热面积的情况下,水箱体积以70L为基准,体积增大114%,热水工作范围减小54%,可承担负荷减小25.2%,同时,体积增大到150L后启动时间也变为原来的2倍以上,可见,蓄热水箱体积越小越好,但它存在一个最小值随着日工作时间的延长而增大;冬季蓄热水箱体积对负荷的影响较小,但即使70L的水箱,冬季启动耗时也比夏季多4h。

太阳能蓄热分层水箱数值模拟优化分析

蓄热水箱能够存储和调配能量。将蓄热水箱应用到太阳能热水系统中,可以弥补太阳能的不稳定性和不连续性,有效地提高太阳能热水系统的热利用率。文章基于小型太阳能热水系统,建立蓄热水箱物理模型,应用Fluent软件模拟分析了各个工况下蓄热水箱的温度分层情况,从而寻求较优的温度分层。分析结果表明:当热水入口质量流量小于2.8 kg/s时,蓄热水箱的温度分层比较明显;当热水入口质量流量大于2.8 kg/s时,随着热水入口质量流量逐渐增大,蓄热水箱温度分层越来越不明显;热水入口温度与水箱初始温度对于蓄热水箱温度分层影响不大;当热水入口质量流量为2.8 kg/s时,存在最佳热水入口直径(9 mm),此时蓄热水箱冷、热水不发生混合,蓄热水箱的热利用率较高。

生活水箱内相变材料封装结构改进及熔化性能研究

针对生活水箱内封装相变材料现有强化换热方法(如添加翅片或膨胀石墨)会导致蓄能密度降低与石墨沉降等问题,提出在不添加外物的基础上,对当前水箱中应用最为广泛的圆柱型封装结构进行优化改进,通过减小其底面/顶面半径比形成侧壁面倾斜的倒圆锥型结构,使得固态相变材料在重力作用下自然沉降时可充分与面积占比较大的侧壁面发生接触熔化,从而实现相变材料熔化性能的提高.为探究倒圆锥型封装相变材料熔化性能,建立相应熔化传热模型,并通过可视化实验进行验证.在该模型的基础上,对倒圆锥型和圆柱型结构封装相变材料的熔化性能进行了对比和分析.结果显示在相同体积(1.74e-04 m3)和高度(0.055 m)下,倒圆锥型结构封装相变材料完全熔化时间为2520 s,与圆柱型结构相比缩短了690 s,熔化性能提高了21.5%.倒圆锥型结构封装相变材料熔化过程中,除接触熔化外液态相变材料的自然对流也对熔化性能有显著影响,且侧壁处形成的Rayleigh-Bernard环流会削弱相变材料接触熔化性能.此外,发现在自然对流与接触熔化共同作用下,正圆锥型结构封装相变材料熔化性能与倒圆锥型结构相比更强,提高了16.7%.在实际应用中可将正圆锥与倒圆锥型封装结构结合使用,在有效利用空间的基础上实现蓄热量和蓄热效率的同时提高.

太阳能喷射辅助压缩制冷系统影响因素研究

为了优化太阳能喷射辅助压缩制冷系统部件匹配与控制,建立了数学模型并对模型进行了求解,研究了喷射器喷嘴喉部与混合室的面积比、太阳能集热面积及蓄热水箱容积对系统性能与运行特性的影响。结果表明:喷射器喷嘴喉部与混合室的面积比及太阳能集热面积是影响系统性能与运行特性的重要因素,存在最佳喷嘴喉部与混合室面积比和制冷系统与太阳能集热器面积间的最佳匹配;蓄热水箱容积对系统全天制冷量影响不明显,但对系统的节能效率和运行特性具有一定的影响,且容积越大节能率越高。

温室储热器隔热层与蓄热工质结构设计与性能分析

为解决因连续雾霾天气或阴雨雪天气而导致温室内温度过低,以及现有日光温室储热器散热量大、跨时蓄热量不足的问题,通过对储热水箱外隔热材料及水箱结构进行优化设计和蓄热工质组合研究,实现了温室储热装置跨时储热、分段缓释放热。实验表明,采用隔热涂料+气凝胶+橡塑保温棉的组合隔热效果较好,其24 h散热量比单一隔热材料减少散热0.367 MJ;设置水箱隔热材料厚度为80~120 mm,采用体积为6~10 m^(3)、高径比为1∶1的圆柱体蓄热水箱,既可保证较低的有效散热率,也能控制工程施工成本;采用复合相变材料组合增大了水箱蓄热量,优化了放热过程,并实现了热量分阶段缓释。建立了水箱有效蓄热量与水箱体积、相变填充体积的计算模型,利用该模型可根据不同地区热负荷和水箱储热时间配置适当的储热水箱。

空气源热泵热水系统的优化设计选择

空气源热泵热水供应是一种高效的建筑节能方式,被广泛地应用于公共建筑卫生热水供应系统。研究了热泵机组的出水规律和用户的用水规律,通过建立全寿命周期成本计算数学模型,对不同名义制热量的热泵机组进行经济效果综合评价,寻找最佳的技术经济点,为设备选型与计算、储热水箱最佳容积的确定,提供参考依据。

圣淘沙酒店水源热泵系统设计

介绍了圣淘沙酒店水源热泵空调及热水系统的设计要点。介绍了空调冷热源和贮热水箱的控制方法,分析了系统的初投资和运行费用。

具有内部热源的储热水箱混合过程研究

储热水箱是燃气和太阳能热水供应设施的必要部件,建立具有顶部热源和上下两个进水口的储热水箱的三维模型,运用数值模拟工具研究不同总进水流量和上下进水比对水箱性能的影响,并与实验结果进行对比。结果表明:进水的喷射动量和浮力共同驱动水箱内冷热水的流动与混合,进水的位置和流量均对水箱温度有影响,上下进水流量之比则与总水流量和上下进水面积比有关。

内置隔板开孔方式对太阳能蓄热水箱热分层的影响

为研究具有内置隔板的太阳能蓄热水箱隔板开孔尺寸及位置对其内部热分层效果的影响,对9种隔板开孔位置的太阳能蓄热水箱内温度场进行了数值分析,结果显示:在相同的流动参数及开孔面积条件下,隔板中心开1个圆孔的水箱热分层效果最好。对于多开孔的水箱,开孔位置对水箱内热分层影响不大,但对蓄热量影响显著。对于隔板中心开1个圆孔的水箱,在不同流动参数条件下,冷、热水出口温差随着冷水入口流速的增大呈先增后减的趋势,当冷水入口流速大于0.9 m/s时,减弱了热分层的稳定性。

热泵热水系统设计选型的探讨及优化

以某住宅小区为例,利用TRNSYS软件对热泵热水系统进行模拟,结果显示,由于冷热水混合作用的影响,按现有规范及图集上的方法计算所选的热水热泵制热量及热水罐容量无法满足设计小时耗热量持续时间内的生活热水需求。可通过增加热水罐容积、增大热泵制热量、冷水预热等方法来提高热泵热水系统的供生活热水能力。