基于Trnsys的村镇建筑太阳能和地源热泵复合供热系统仿真优化

以鹤壁市某村镇建筑为研究对象,利用Trnsys软件构建建筑供热系统模型,以系统制热性能系数COP_(SYS)为评价指标,比较太阳能与地源热泵复合供热系统运行情况。结果表明:基于计算太阳辐射量条件下,复合供热系统的平均COP_(SYS)在供热温度45℃和40℃下均比单独热泵系统COP_(SYS)高出1倍。随着太阳能供热模式切换温度T_(set1)升高,复合供热系统的COP_(SYS)均值下降,地源热泵供热+太阳能蓄热模式切换温度T_(set2)的变化对复合系统的COP_(SYS)影响不大。复合供热系统在初寒期、严寒期和末寒期的最优COP_(SYS)分别为7.21、5.39和8.57。

非直膨式太阳能-水源热泵地板辐射采暖实验系统研究

为解决太阳能供热系统间歇性和不稳定性的问题,对以水源热泵作为辅助热源,以热管式真空管太阳能集热系统为主要热源形式,以地板辐射采暖系统为末端装置的太阳能-水源复合热泵地板辐射供暖系统进行研究。分析该系统在不同工况运行原理的前提下,建立系统性能系数的数学模型。分析了集热器进出口温度、水箱平均温度、地板采暖系统进出口温度和热泵蒸发温度对系统供热性能的影响。提出此系统的运行策略和控制方案,为该系统的设计和运行控制提供了依据。

汽机热泵系统热力学分析与运行优化

建立了汽机热泵系统的内可逆数学模型,并基于有限时间热力学对系统性能进行了分析研究.汽机热泵系统由内可逆汽机循环和内可逆压缩式热泵循环组成.在动力部分保持一定的输出功率和热泵部分保持一定的制热率的前提下,以损失最小为优化目标函数进行优化研究,得到了系统运行参数、汽机效率、热泵cop和系统性能系数随无因次输出功率和无因次制热率的变化关系.算例研究显示动力运行参数随输出功率趋于线性变化,热泵cop的变化明显,系统性能系数随输出功率和热泵制热率的增大均增加.优化结果可为汽机热泵系统运行提供指导.

污水源热泵系统输送能耗分析

污水源热泵的系统形式和运行方式对系统能耗有重要影响。介绍了一机一泵式、大并联式和混合式3种系统形式及各自的优缺点。以2，3，4台压缩机的热泵系统为例，建立了各种系统形式下不同运行方式的能耗模型。计算了一机一泵式系统不同运行方式的输送能耗比。结果表明，系统在不同负载下，相比于定流量运行，并联耦合运行的能耗降低1．8％～17．6％，变频运行的能耗降低3．1％--24．8％，为污水源热泵系统设计提供参考。

MVR技术在液态奶蒸发系统中的应用

针对目前液态奶蒸发浓缩领域的能耗高、热效率低等缺点,提出了基于MVR技术的液态奶蒸发浓缩系统,设计了基于MVR技术的蒸发工艺流程,介绍了MVR热泵系统的蒸发工作原理;采用单效MVR热泵蒸发系统,对系统主要工作部件进行了设计计算;采用火用分析模型对系统及各个部件进行了能效分析;并对影响系统性能的主要参数:压缩比、蒸发温度进行了分析。应用结果表明该系统具有运行稳定、能耗低等特点;火用分析结果指出了系统在用能方面的薄弱环节及改进系统性能的方向;参数分析表明,当压缩比增大时系统的性能系数η和火用效率减小,而当蒸发温度升高时呈相反的变化趋势,因此,MVR乳品蒸发系统应尽量采用较小压缩比的压缩机和维持较高的蒸发温度。

能源总线系统热源分析对比

能源总线系统是一种集成化规模化应用区域内的可再生能源及未利用能源的低碳区域能源系统。从热力学第一定律和热力学第二定律两方面入手,分析能源总线系统选用燃气锅炉和空气源热泵等不同种类的热源时,提出四种方案。系统的热力性能与常规系统热力性能的对比,根据系统性能系数COP_(sys)、一次能源利用系数PER与火用效率ε_(ex)等指标,为合理选择能源总线系统热源种类提供理论支撑。

不可逆汽机热泵有限时间热力学优化

本文建立了汽机热泵系统的模型并基于有限时间热力学考虑汽机热泵系统内部不可逆和外部不可逆性对系统性能进行了分析研究。汽机热泵系统由不可逆汽机循环和不可逆压缩式热泵循环组成。分别对汽机侧和热泵的蒸发器与冷凝器进行了优化面积分配和优化时间分配研究,得到了系统热负荷与系统性能系数的数学关系。研究中引入两个不可逆参数RΔS、RΔS'。算例研究显示内不可逆参数对汽机热泵系统的性能比外部不可逆因素有更大的影响。研究还发现热泵侧不可逆因素对系统的影响大于汽机侧不可逆因素对系统的影响。

不可逆汽机热泵性能优化研究

建立一个广义不可逆汽机热泵循环模型,并考虑到热阻、热漏和工质内部耗散不可逆性。假设热源和工质之间的传热服从线性(牛顿)传热规律,整体传热表面积被假定为常数。得到供热负荷,系统性能系数与蒸发器换热温差的基本优化关系,通过数值例子研究了循环参数的影响,结论适用于符合牛顿传热规律的所有汽轮机热泵系统,并为汽机热泵系统性能改进与优化提供一些理论指导。

太阳能辅助空气源热泵夏季制冷性能的提升

翅片上涂有太阳能选择吸收涂料的太阳能辅助空气源热泵夏季运行时冷凝温度升高,导致系统性能系数(coefficient of performance,COP)和制冷性能下降。为解决这一问题,通过采用正压均流太阳能辅助空气源热泵系统以及制冷对照实验的方法,研究了气流组织形式、太阳辐射强度大小对不同压缩机频率下太阳能辅助空气源热泵系统性能的影响。结果表明,通过优化气流组织形式和改变遮阳条件,系统COP提升14.1%,仅比对照机组低3.0%,表明该设备可直接用于居住建筑;此外,不同系统形式均在压缩机频率为50~60 Hz时具有最高的系统COP,为系统匹配不同负荷特性建筑提供了依据。

毕节某人民医院地源热泵应用分析

为研究毕节市公共场所地源热泵运行可行性与效果,2019年11月,对毕节市某医院室外温度、供热量、耗电量等数据进行115天监测,通过分析系统COP与机组COP对地源热泵在大型公共场所运行情况进行评价。结果表明:系统测试阶段中,日供热量平均值为12.15 MW,变化范围为4.66~17.21 MW;日耗电量平均值为6.34 MW,变化范围为1.37~9.92 MW;热泵机组COP值日平均值为2.92,其变化范围稳定在1.69~4.85;日平均系统COP均值为2.07,变化范围为1.19~3.55;热泵COP与系统COP变化趋势相近;地源热泵使用效率除受到土壤物理性质影响,还受到外界温度影响,在60天后外界环境温度升高,热泵COP值明显增大。各数据说明地源热泵系统在公共区域具有可行性并且有较好的应用前景。

R134a-DMF吸收式制冷系统性能仿真研究

基于Aspen Plus软件,以PENG-ROB物性方程为物性方法,对R134a-DMF(二甲基甲酰胺)吸收式制冷循环进行仿真,对仿真结果进行分析,研究发生温度、冷凝温度对蒸发器负荷、系统性能系数的影响。仿真结果显示,蒸发器出口流体气相分率为87.09%,蒸发器内制冷剂未完全蒸发,导致系统性能系数比较低(0.426)。在正常蒸发温度条件下,提高发生器出口气态制冷剂中R134a的纯度,有助于提高蒸发器出口流体气相分率,从而提高系统性能系数。随着发生温度升高,蒸发器负荷先增大后减小,发生温度为95℃时,蒸发器负荷达到最大。发生温度一定时,冷凝温度越高,蒸发器负荷越小。发生温度为95℃、冷凝温度为26℃时,蒸发器负荷可达到最大(8.137 kW)。系统性能系数随发生温度升高而降低,发生温度为80℃时,系统性能系数最高。发生温度一定时,冷凝温度越高,系统性能系数越小。发生温度为80℃、冷凝温度为26℃时,系统性能系数最大(0.512)。

变流量制冷系统循环性能稳定性的实验研究

针对变制冷剂流量（Variable Refrigerant Flow,VRF）空调系统中过热度、制冷量及性能系数（Coefficient of Performance,COP）等参数的不稳定现象,利用R32变流量制冷循环实验台,研究过热度振荡对系统参数稳定性的影响。结果表明：随着系统内制冷剂流量的增加,蒸发器内制冷剂流型迅速变化,引起换热方式的交替,过热度进入最小稳定过热度线（Minimal Stable Superheat,MSS）的不稳定区间,从而产生了过热度振荡;当过热度处于不同运行频率下的最小稳定点时,系统性能达到最佳,控制难度得到优化;系统定压比运行下,频率的增大对压缩机耗功有更直接的影响,因而导致COP与频率成反比。