环境参数对回热空气制冷系统COP及能效最优压缩比的影响分析

为配合加强基加利修正案中氢氟碳化物的管控,环境友好型制冷空调系统的研究成为热点。针对以空气为工质的制冷系统,为研究系统性能系数(COP)及其达峰的最优压缩比,本文建立了回热直流高压空气制冷系统COP计算模型,探讨分析了环境温度、压力及相对湿度等参数对系统COP与能效最优压缩比的影响。结果表明:降低环境温度、增大环境压力可降低系统的能效最优压缩比并提高制冷COP,且环境压力升高可显著减少膨胀过程的凝冰量;环境空气相对湿度对能效最优压缩比及系统制冷COP影响较小。

严寒地区空气源热泵耦合电磁能系统模拟运行研究

目的 为了促进空气源热泵耦合电磁能供热系统在严寒地区住宅建筑中的应用,研究该系统的运行性能和稳定性。方法 以沈阳地区某住宅建筑为例,应用Trnsys软件建立了空气源热泵耦合电磁能供热系统仿真模型,并用实测值对模型进行了验证;深入探讨空气源热泵耦合电磁能供热系统在供热期的运行特点,并与空气源热泵和电磁能供热系统分别进行比较。结果 空气源热泵耦合电磁能供热系统模型可靠,相对误差可以控制在15%以内;在供热期,室内平均温度可保持在17.97~21.84℃;空气源热泵耦合电磁能供热系统比电磁能供热系统的COP提高了59.17%,空气源热泵耦合电磁能供热系统CO_(2)减排量比空气源热泵和电磁能供热系统分别提高1.47%和59.50%。结论 空气源热泵耦合电磁能供热系统运行和COP变化更为稳定,系统环境效益更佳,室内热舒适性更高。

我国CoPS市场结构与进入规制体系刍议——以核电项目投资为例

复杂产品(系统)是中国经济突破低附加值的规模扩张型模式的重要手段。它的产品特性形成了市场的进入壁垒与技术垄断。复杂产品系统属于有限竞争环境下的双头垄断市场。我国政府对CoPS进入企业限制范围过宽和规制制度过严,应推进政企分开、改革市场准入审批程序、调整市场准入标准。文章根据我国核电项目投资多元化的市场趋势,提出完善规制法律,健全市场机制,鼓励大型电力企业进入核电项目投资领域。

基于TRNSYS太阳能地源热泵供暖系统仿真研究

利用DEST建筑能耗模拟软件,对张家口市某建筑进行全年逐时热负荷模拟,利用太阳能和地热能两种可再生能源作为供暖热源,以TRNSYS建立太阳能地源热泵系统仿真模型,在供暖期采用定流量和变流量两种不同的系统运行方式进行模拟分析,分析结果表明,两种供暖系统COP分别为3.74和4.29。采用定流量方式运行时,循环水泵总能耗为9610.87kW/h,热泵机组总能耗为26122.69kW/h,系统总能耗为35733.56kW/h。负荷侧采取变流量方式运行时循环水泵总能耗为6229.89kW/h,热泵机组总能耗为24961.36kW/h,系统总能耗为31191.25kW/h。根据结果可看出,相对于定流量运行,用户侧变流量运行下系统COP提高14.7%,系统总能耗减少14.56%。负荷侧变流量运行下太阳能地源热泵系统整体性能更优。

影响污水源热泵系统能效比(cop)的因素分析

城市污水作为一种理想的低品位热源,具有水量和水温稳定的特点,污水源热泵技术直接或间接利用城市污水中的能量进行冬季供暖、夏季供冷。本文介绍了北方4个采用污水源热泵系统的工程案例,对影响热泵系统COP差别的3个关键因素进行分析,为污水源热泵系统的设计提供参考。

CoPS系统集成商研发与营销的知识互动流程模型设计

为了解决多家企业共同参与研发复杂产品系统(Complex Product Systems,CoPS)的知识互动问题,本文以智能调度技术支持系统为例,分析具备多层次、泛业务特征的知识体系中存在的问题,构建了CoPS系统集成商的研发部门与营销部门之间知识互动的流程模型,有效降低整个智能调度技术支持系统需求、设计开发、测试及建设过程中知识的互动难度。

数据中心冷却系统的综合COP评价

数据中心冷却系统的耗电量约占数据中心总能耗的40%,建立数据中心冷却系统效率的评价体系对节能工作十分重要。本文提出了一种用于评价数据中心冷却系统综合COP的评价指标COP dc,基于冷却系统运行数据的仿真结果,验证了数据中心冷却系统综合COP dc的评价效果,并与PUE指标进行了对比分析。结果表明:在不同负载和温度条件下,COP dc的数值变化范围(4.51~5.44)比PUE大(1.19~1.23),能更明确展现数据中心冷却系统的耗电量变化,更适合作为衡量冷却系统能量使用效率的指标。本文提出的数据中心冷却系统综合COP评价方法可以量化的体现数据中心冷却系统的能效高低,相比PUE指标更具有针对性。

基于改进粒子群的地源热泵系统运行优化研究

为了研究地源热泵供暖系统的节能控制策略,本文根据地源热泵和循环水泵的运行特点,通过TRNSYS建立了仿真模型及其优化平台,并针对不同热负荷的需求,采用改进的粒子群算法对用户侧和地源侧的水泵流量以及热泵出口温度进行优化,以获得不同热负荷下系统的最优运行参数,从而达到最大限度降低整体供热能耗的目的。验证结果表明,与原运行策略相比,采用优化运行方式后,系统能耗降低了10.31%,系统能耗比提高了9.8%,说明改进策略能有效降低能耗,提高系统性能。

NH_3/空气复叠与NH_3完全中冷双级压缩用于-35℃急冻的COP理论比较

通过对NH_3/空气复叠式制冷在冷凝温度为40℃、冷间要求为-35℃下的速冻制冷循环热力计算,通过改变复叠式制冷系统的氨蒸发温度,得到不同状态参数的复叠式制冷系统COP,与NH_3完全中间冷却双级压缩制冷系统作COP比较,找出复叠系统制冷系数开始优于双级压缩的高温极蒸发温度范围,并提出NH_3/空气复叠式制冷可减少注氨量。

嵌入双向期权的激励相容型CoPS研发合约设计

有别于聚焦在过程管理或降低信息不对称的现有研究,论文建立了可实现激励相容的复杂产品系统研发外包合约模型.通过对三种模型(标准、考虑质量保函、嵌入双向期权)比较,得出:1)过程控制无法解决“整体次优”,也无法根治“偷懒”;2)质量保函可以在一定程度上解决“偷懒”问题;3)嵌入分享和处罚双向期权的激励相容型研发外包合约,因为以努力行为的结果来决定分包商收益,消除了信息不对称的影响,所以可同时解决“偷懒”和“整体次优”,达到整体最优.研究从新视角审视了信息不对称,解决了“偷懒”和“整体次优”,是对激励相容理论和合约治理在外包领域的扩展和深入,为管理实践的外包合约治理提供了全新思路.

中间注液制冷系统中注液量对COP影响的研究

在分析中间注液冷却循环制冷系统性能指标的基础上,研究了中间注液量对循环系统COP的影响。结果表明:中间注液冷却循环系统可以明显降低压缩机的终温,改善循环的运行条件;中间注液量的多少除对压缩机终温有影响外,还对系统的COP有直接影响,而且与所采用的工质有关。

嵌入或有补偿对CoPS合约方违约行为抑制作用的演化分析

复杂产品系统研制合同签订后,因环境变化常常发生违约行为。本文引入金融行业中或有可转债的理念来解决违约行为治理问题,研究了含或有补偿的嵌入式合约设计。首先分价格上涨和价格下跌两种情况,分别建立了博弈得益矩阵、构建了复制动态方程,并推导了违约行为的演化路径;之后设计了含或有补偿的嵌入式合约,并证明了或有补偿对违约行为的抑制作用。研究发现:(1)当价格波动幅度不大时,利益受损方倾向于选择履约;(2)当价格波动较大时,利益受损方倾向于选择违约;(3)合约中嵌入或有补偿后,可有效地降低违约行为。本文提出了"或有补偿"的概念,并设计了成本增加率和价格降低率双层触发器,以激励合约双方向着合作的方向演化,研究结果的应用可提高复杂产品系统项目的成功率。

Operation Performance of Air Source Heat Pump System for Space Heating in Tianjin

An air source heat pump system (ASHPS) used in an office building is set up and studied experimentally. Its operating performance in winter is evaluated based on test data and a comparative discussion is given on the effect of climate conditions and heating load ratio on the operation behavior. Then heating capacity variation caused by evaporator frosting is analyzed as well. Finally, the defrosting parameters and the technical feasibility are studied for a constant heating demand. The experimental results indicate that both the outlet water temperature drop and the system COP should be taken into account when setting defrosting parameters, and ASHPS is a viable technology for space heating and hot-water production in winter in Tianjin, which can maintain the room temperature above 19 ℃ when the outdoor temperature is -2 ℃.

冷冻水流量变化对地铁冷水机组COP的影响

本文以广州地铁六号线二期某站点冷水机组测试为例,在大量数据的基础上,主要探讨了空调冷冻水一次泵变流量对冷水机组COP的影响。

基于船用自复叠式制冷系统的低温混合制冷剂应用研究

根据《蒙特利尔议定书》,渔船制冷系统所用R22制冷剂因对大气臭氧层具有破坏作用,应在2030年前被禁止使用。因此寻找理想的替代制冷剂迫在眉睫,混合制冷剂通过组分筛选与配比,既可以满足系统制冷需求,又达到环保要求,成为替代传统制冷剂的主流趋势。本研究设计了单机单级的自复叠制冷系统,采用化工流程模拟软件开展了多元混合制冷剂的应用替代研究。基于自复叠制冷系统特点和混合制冷剂热物性,面向-65℃的目标温区,筛选了R14、R23、R134a和R245fa四种制冷剂,分别组成二元、三元和四元混合制冷剂。针对自复叠式制冷系统,开展了二元、三元和四元混合制冷剂在不同组分不同浓度下的热力计算分析。结果显示:采用四元混合制冷剂的制冷系统相比于采用二元、三元混合制冷剂的系统制冷系数更优。当四元制冷剂组元配比为R14/R23/R134a/R245fa(0.35/0.36/0.1/0.19)时,制冷系统的COP可达1.037,排气压力与吸气压力分别为1590 kPa与740 kPa,压比小于3,并且排气温度仅为61℃,工况参数良好。同时与传统的R22制冷系统进行对比研究,结果显示,混合制冷剂系统的COP接近于传统R22制冷系统,且在容积制冷效率方面,吸气流量为R22制冷系统一级吸气流量的26.56%,可显著降低系统中选用压缩机的尺寸,系统更加简单,性价比更高。因此,新型的低温混合制冷剂R14/R23/R134a/R245fa具备替代船用传统R22制冷剂的潜力。

太阳能直驱直储耦合地源热泵系统运行分析研究

针对严寒地区建筑采用传统地源热泵系统会造成土壤温度逐年下降的问题,本文提出一种太阳能直驱直储耦合地源热泵系统,基于TRNSYS建立系统仿真模型,探究长期运行下系统性能变化趋势。结果表明:系统运行一年后储热管群和换热管群土壤温度分别升高1.6℃和0.4℃,改善了严寒地区土壤温度低的问题。运行5年后机组COP和系统COP分别达到了3.87和3.56,分别较系统运行第一年提高9%和8%。

寒冷地区空气源热泵辅助太阳能热水器供暖性能

为提高太阳能热水器供暖的稳定性并大幅降低空气源热泵供暖的成本,提出空气源热泵辅助太阳能真空管热水器供暖构想,在甘肃省兰州市七里河区魏岭乡绿化村搭建空气源热泵辅助太阳能热水器供暖试验系统,详细研究了晴天、阴天及多云3种典型工况下系统的集热效率、热泵性能系数、系统太阳能保证率和系统能效比等.研究结果表明,晴天、阴天及多云工况下太阳能集热器有效得热量分别为75.5、4.1和49.2 kW·h,集热效率分别为61.3%、26.6%、55.2%,太阳能热泵平均性能系数(COP)分别为3.6、3.4、3.6,空气源热泵平均COP分别为0、2.9、3.1,系统实际供热量分别为113.4、125.9和124.8 kW·h,系统耗电量分别为33.4、50.5和42.7 kW·h,系统太阳能保证率分别为66.6%、3.3%、39.4%,系统能效比分别为3.4,2.5,2.9.研究证明了太阳能真空管集热器-空气源热泵系统用于寒冷地区供暖的可行性,为寒冷地区供暖提供了一种新途径.

电子膨胀阀对物流车冷冻系统性能的影响

为了研究电子膨胀阀开度对纯电动物流车冷冻系统性能的影响,在焓差实验室搭建一套中压补气型纯电动物流车冷冻系统实验台,通过改变主路和补路电子膨胀阀开度进行实验。结果表明:主阀开度由10%逐渐升高到22%时,排气温度降低11.92%;主阀开度为14%时,制冷量、制冷效率(COP)和能效比(EER)分别取得最大值1.41 kW、1.57、1.04;补阀开度从10%升高到25%的过程中,制冷量、COP和EER分别降低3.52%、7.40%和7.30%,压缩机功率升高4.55%。

基于AspenPlus的混合工质在单级压缩回热系统中的模拟研究

以R600a/R290、R290/R170、R134a/R23、R600a/R23混合工质在单级压缩回热循环下进行理论分析,设定循环模型的冷凝温度为30℃,蒸发温度为-60℃,使用NIST9.1软件和Aspen Plus模拟软件研究不同混合制冷剂对循环的影响规律。通过各配比下的蒸发压力和压比分析得出,R600a/R290配比组合不合适系统运行。通过各配比下的制冷量和能效系数(COP)变化及排气温度和功率变化综合分析得出,R290/R170配比组合较为合理,且存在随着低沸点组分占比的增加,制冷量、COP、排气温度和功率也会增加的变化规律。R290/R170质量比例为6∶4时适用于单级压缩回热系统。

基于经济模型预测控制的光伏光热一体化热泵系统动态能效优化

光伏光热一体化热泵(photovoltaic/thermal integrated heat pump,PV/T-HP)技术是实现低碳建筑高效供热的重要途径之一。然而,PV/T-HP系统的能源输入及负荷需求通常处于动态变化中,导致系统偏离稳态设计工况,运行能效下降。为解决这一问题,该文采用经济模型预测控制(economic model predictive control,EMPC)算法实现PV/T-HP系统在动态运行环境中的能效优化。首先,建立PV/T-HP建筑热水供应系统的动态仿真非线性机理模型,并采用子空间辨识方法获得简化的局部线性化状态空间模型。然后,基于系统的状态空间模型设计EMPC控制架构,以动态平均能效比为目标函数,以供热品质及设备运行要求为约束条件,逐时求解最优输入变量,实现滚动优化。最后,设计仿真验证实验,分析系统热电能量输运特性,并与传统模型预测控制方法(model predictive control,MPC)进行对比。结果表明,所提出的EMPC算法可以根据源荷变化,实现PV/T-HP多变量控制系统的高效协调动作,在满足热水负荷及温度要求的条件下,显著提升系统的动态运行综合能效。