面向清洁电力消纳的中深层地埋管热泵蓄能系统设计方法研究

电驱动热泵技术在为建筑提供清洁冷热的同时,也成为了与电网协同、消纳清洁电力的关键环节。本文以电驱动热泵技术为核心,冬季供热采用中深层地埋管提供高品位低温热源,夏季供冷结合冷却塔技术构建高效冷热供应系统。在此基础上结合用户侧蓄能技术,实现日间冷热蓄存,同时以充分消纳本场光伏发电及市政清洁电力为目标提出了系统的设计方法与运行控制策略。随后以我国某大型公共建筑为例开展了定量分析,以明确其实际节能减排效果。

基于热泵技术的余热回收供热系统

传统热电厂的循环冷却水中含有大量的低品位余热,利用热泵技术对其进行回收,能够显著提升供热系统的能源利用效率,有利于实现节能减排和“碳中和”目标。设计基于单、双吸收式热泵机组的余热回收供热系统,旨在有效利用循环冷却水中的余热,增加供热能力并分析系统性能。结果表明,与传统供热系统相比,两种余热回收供热系统均可显著回收循环冷却水的热量,提高系统供热量并大幅减少能源消耗,带来可观的经济收益;双吸收式热泵机组系统展现出更优异的热力性能,具备显著的节能减排优势。分析循环冷却水入口温度和一次网回水温度对双吸收式热泵机组性能的影响,发现循环冷却水温度对系统性能影响较大,随着循环冷却水温度的升高,系统的供热量增加比例、节约标煤量和新增供热面积均增加,而一次网回水温度对系统性能的影响较小,随一次网回水温度的升高,系统的供热量增加比例、节约标准煤量和新增供热面积几乎不变。

新能源汽车电池热管理控制系统设计及实现分析

随着全球对环境保护意识的增强和对传统燃油汽车排放污染的担忧,新能源汽车作为一种清洁、高效的交通工具逐渐受到人们的关注和青睐。而作为新能源汽车的核心部件之一,电池的性能和寿命对整个车辆的性能和使用寿命有着重要影响。其中,电池的热管理控制系统是保证电池正常工作和延长电池寿命的关键。文章主要通过对新能源汽车电池热管理控制系统的设计和实现进行分析,以提高新能源汽车电池的性能和寿命。

增热型热泵余热回收系统的配置分析

文章针对增热型热泵装置的余热利用系统进行细致分析,结合余热回收系统的设计准则,即:能源梯级式应用、级别配置、因地制宜、供需平衡。围绕其设计准则,设计了一种以增热型热泵为关键装置,构建适用于各级别热能的利用回收系统,之后再把回收的热能调节品质相同,使用管路相互连接,依据使用端的负荷状况,做好热能的供给。结合保定某工业厂区的余热分析状况,构建以增热型热泵为关键装置的热能回收系统,对厂区内的机电设备制造产区、光电产区中级别不同的热能进行余热回收。经过分析得知:热泵装置的热量总供给为29912.1kW,使用厂区内高温度热能(烟气、热水、蒸汽)为18363.58kW,收集冷却水的热能为11547.15kW。厂区每天24h连续制造。在供热期间,厂区供给的高温热能总量为52887.1MWh,冷却水热能总量为33255.8 MWh。其中,车辆涂装作业中的热泵装置供热总量为12217.7 MWh,多晶硅制造作业的热泵装置供热总量为65289.1 MWh,余热回收系统的总供热数据为86146.8 MWh,研究证明该装置适用于类似项目。

新能源汽车热泵空调系统研究

新能源汽车的快速发展促进了大量新兴产业的出现与发展,为了满足新能源汽车对空调系统提出的较高要求,对热泵空调系统进行开发与研究非常必要。新能源汽车热泵空调系统凭借其节能环保、宽域工作温度、结构紧凑、使用寿命长等优势,打破了常规电动汽车使用的制冷及PTC加热集成的空调系统的局限。该文介绍新能源汽车热泵空调系统概念及工作原理,并对热泵空调系统性能进行验证测试,以提升新能源汽车热泵空调系统性能。

液体循环热回收系统性能参数模拟与优化设计

为了降低洁净室全新风空调系统的能耗,基于深圳某生物医药洁净车间的液体循环热回收系统,采用效能-传热单元数法建立盘管数学模型,模拟系统性能参数,并设计正交试验分析因素主次和优方案,最后提出一种加强换热的措施。研究结果表明:水流量在2.5kg/s时,盘管换热量达到峰值。室外温湿度增加,热回收量最大增幅88%,室内温湿度增加,热回收量最大减幅14%。通过正交试验结果表明:影响热回收量的因素主次为水流量、室外温度、室内温度、室外相对湿度、室内相对湿度,优方案为水流量3.5kg/s,室内温度24℃,室内相对湿度50%。加强换热后系统总体节能20kW。

基于余热回收的燃气热泵性能及控制系统

燃气热泵(gas engine-driven heat pump,GHP)具有环境适应性强、能效高、耗电量少等优点,能够解决一次能源利用率低、资源浪费和环境污染等问题。当前研究重点是通过模拟和实验方法开展燃气热泵的运行特性研究,而忽略了控制系统。控制系统是燃气热泵的重要组成部分,对于保障机组高效、稳定运行至关重要。本文提出一种嵌入式控制系统,监控GHP冷热水机组(gas engine driven heat pump cold-hot water equipment,GHPW)。详细阐述了多输入输出控制模块、发动机控制模块、蒸发温度控制模块、人机交互模块等燃气热泵核心控制模块的设计原则和方法。通过实验验证了GHPW的运行性能,实验结果表明,控制系统能够准确、稳定地控制机组,实现快速制冷/制热。通过主控制器对发动机转速和蒸发温度的双闭环控制,实现对系统出水温度的稳定性和准确性控制。当环境温度较低时,由于回收发动机余热,GHPW系统的制热能力优于EHP(电热泵)系统。随着环境温度从-20℃上升到7℃,实验系统的制热量从52.94kW逐渐上升到105.87kW,系统一次能源利用率(primary energy ratio,PER)从0.819上升到1.489。发动机余热回收显著提高了系统制热能力和PER。

电动汽车余热回收热泵空调系统设计

为了拓宽热泵空调系统的低温使用环境温度范围,进一步提升热泵空调系统的热效率,文章基于公司某款纯电动汽车,在当前已具备量产条件的普通热泵空调基础上,提出了一种具备余热回收功能的热泵空调系统,详细分析了工作原理,设计了以热泵空调压缩机、余热回收换热器、电磁阀和电子膨胀阀为主体的系统技术方案,重点说明了余热回收换热器单独回收电机余热、余热回收换热器同时回收电机和电池余热、余热回收换热器和车外换热器同时回收空气余热的三种重要工作模式,针对系统的核心部件电子膨胀阀,制定了基于排气目标温度的比例-积分-微分(PID)调节控制方法,实车验证了该系统节能效果,相比当前已量产的普通的无余热回收的热泵空调有40%以上的提升。

基于热集成的轻烃回收装置气体分馏系统用能优化

针对轻烃回收装置气体分馏系统进行模拟分析与用能优化,并基于Aspen Plus流程模拟,探讨了进料温度、回流比对系统能耗的影响。考虑到炼化低温余热相对富余,结合工艺分析和精馏序列优化,并改善热源、热阱的不匹配性,降低脱乙烷塔和脱丁烷塔塔底温度,提出了集成热媒水系统、热泵系统的气体分馏改进工艺以降低装置能耗,并对改进前后的能效和经济性进行了对比分析。结果表明:4种改进方案均可降低气体分馏系统能耗15.61%以上,年净效益151.80万元以上。集成热媒水系统的改进工艺㶲耗量降低0.52 MW,降幅达40.95%,年净效益400.57万元,投资回收期为0.42 a。集成直接式热泵系统的改进工艺方案改进效果最佳,过程㶲耗量降低0.67 MW,降幅达53.04%,年净效益498.18万元,投资回收期为1.41 a。

热能回收技术在工业系统中的优化研究

文章综述了热能回收技术在工业系统中的应用和优化策略。首先介绍了热能回收技术的概述、原理及其在钢铁、水泥、石油化工等行业中的应用情况。详细探讨了提高热交换器效率、回收温度级的优化、热泵技术应用、系统集成与模拟优化以及自适应控制与实时监控等优化策略。热能回收技术不仅有助于提升工业生产效率,还是实现能源可持续使用和环境保护的重要技术手段。实时数据分析和先进的控制技术,可以显著提高工业系统的能效和可靠性,同时减少维护成本和环境影响。

热源塔热泵冷热水机组试验台的设计与应用

针对热源塔热泵冷热水机组的研发、测试及出厂检测,对试验台进行设计,包括系统设计方法、测试方法、测试设备的配置、软硬件设计、数据采集与处理以及试验应用等,并进行试验验证。研究结果可为该产品及类似产品试验台的研制与建造提供参考。

基于排风热回收的空气源热泵粮食干燥系统运行特性的研究

为探索稻谷在烘干过程中排风热回收应用于空气源热泵干燥系统的可行性,文章主要以进风温湿度、送风温湿度、系统耗功、系统性能系数COP、单位耗能除湿量SMER和含水率等作为性能评价指标,分别对半开式和开式系统的运行特性进行了实验对比研究。实验结果表明,这两种系统用来烘干稻谷均能使其含水率达到要求,但半开式系统整体性能要显著优于开式系统。半开式系统的进风温湿度分别为22~27℃,75.8%~95.3%,开式系统的进风温湿度分别为16.5~22.8℃,51%~90.5%,半开式系统蒸发器的进风温湿度均高于开式系统;半开式系统送风含湿量平均为16.8 g/kg干空气,开式系统送风含湿量平均为9.8 g/kg干空气,半开式系统的送风含湿量大于开式系统;半开式系统的送风温度为64~65.5℃,而开式系统的送风温度为62~65℃,开式系统送风温度有时不能达到要求;半开式系统和开式系统的平均耗功率分别为41.07,45.92 kW;半开式系统和开式系统的COP分别为2.86,2.74;半开式系统和开式系统的SMER分别为2.759,2.639 kg/(kW·h)。

溶液全热回收装置与热泵系统结合的新风机组

提出了一种以溶液为媒介的全热回收装置和热泵系统相结合的新风处理机。安装于某医院的新风机性能测试结果表明 :测试条件下 ,新风机夏季性能系数为 6.3～ 7.3,冬季性能系数为 4.7～ 5 .0。新风机中吸湿溶液能去除空气中多种污染物 。

一种基于余热回收的CO_2污水源热泵系统设计与性能研究

CO2属于环境友好型制冷剂,其跨临界循环非常适用于热泵系统。通过对自然工质物性和CO2污水源热泵专用活塞压缩机不可逆损失的研究,构建了带节流阀和带膨胀机的2种单级CO2污水源热泵系统数学模型,开发了一套CO2单级热泵循环性能分析平台。该项目拟设计一种高效稳定的CO2污水源热泵系统,实现城市污水低温余热的回收再利用,既符合社会可持续发展的要求,同时也是节能减排的重要组成部分。

液体循环热回收系统性能参数模拟与优化设计

为了降低洁净室全新风空调系统的能耗,基于深圳某生物医药洁净车间的液体循环热回收系统,采用效能-传热单元数法建立盘管数学模型,模拟系统性能参数,并设计正交试验分析因素主次和优方案,最后提出一种加强换热的措施。研究结果表明:水流量在2.5kg/s时,盘管换热量达到峰值。室外温湿度增加,热回收量最大增幅88%,室内温湿度增加,热回收量最大减幅14%。通过正交试验结果表明:影响热回收量的因素主次为水流量、室外温度、室内温度、室外相对湿度、室内相对湿度,优方案为水流量3.5kg/s,室内温度24℃,室内相对湿度50%。加强换热后系统总体节能20kW。

水环热泵(WLHP)系统及其热回收特性——关于水环热泵系统的适用性及其设计要点

本文从工程设计角度,对水环热泵(WLHP)系统的热回收特性及其适用场合作了全面阐述,并针对该种系统设计时常遇到的七个问题,作了讨论分析。本文可供工程设计人员设计该种系统时参考。

燃料驱动无电热泵系统的节能模拟与运行经济性分析

创新性提出了一种燃料驱动无电热泵系统(NEHP)的热泵新技术,NEHP使用一套系统解决了夏季供冷、冬季供暖、生活热水及一定量生活用电,是一种可冷热电多联供的分布式能源系统。本文从原理及设计思路上对NEHP新技术进行了具体说明,对NEHP技术应用的节能性进行了模拟计算,并对运行经济性作了全面分析。NEHP技术适宜应用于缺电和无电地区,具有电热泵(EHP)无法比拟的适用性优势,也适用于燃气与电力均较为充裕的地区,具有广阔的应用场景。对于使用燃气的NEHP-G系统,若气电比rge小于某一数值,则在供热或供冷方面NEHP-G将比EHP具有更低的运行费用,其中额定制热时该值为4.17,额定制冷回收与不回收余热时该值分别为5.62和3.06。以重庆地区2021年商业气价与电价为例,NEHP-G在制热季可节省费用42.17%~47.49%,在制冷季回收与不回收余热可分别节省费用48.22%与32.26%。

应用于新排风系统的热泵热回收装置的研究

本文针对上海地区旅馆、办公楼标准层的新风量和排风量设计热泵机组,然后利用ORNL热泵数值模拟软件进行系统模拟和优化,之后根据上海地区气象资料,利用该软件计算全年季节性能系数并进行了能耗分析。

空压机热回收和空气能在热水系统的设计应用

节能减排作为国家发展规划中的首要任务,各种节能新技术也不断涌现出来。同时,热水作为现代人们生活必不可少的组成部分,建筑热水系统的热源选择也成为节能减排的主要关注点。本文展开介绍的厦门新机场某机务维修厂区的综合楼热水系统采用空压机余热回收作为主要热源、空气能作为辅助热源,有很好的节能减排效果,为同行在今后的热水系统设计中提供一些思路借鉴。

太阳能热回收型空气能热泵系统在医院生活热水中的应用

文章阐述了空气能热泵机组的热能回收原理,提出了利用太阳能+热回收型空气能热泵系统解决医院的生活热水需求,对太阳能+热回收型空气能热泵系统的组成和工作原理进行了简单论述,并结合实际案例对该系统的运行稳定性、节能效益和经济性进行了分析。