光伏光热联合双源热泵系统运行模式研究(1):最佳切换模式验证

讨论了光伏光热联合双源热泵系统制热运行的最佳切换模式。利用TRNSYS软件建立了仿真模型,对双源(水源、空气源)热泵系统性能系数(COP_(s))进行了计算,提出以某时刻空气源热泵模式或水源热泵模式运行COP_(s)较大者优先运行作为COP_(s)切换模式。通过前期实验结果验证了模拟结果的正确性,并与常规的集热水箱温度切换模式进行了对比实验,验证了COP_(s)切换模式的有效性。结果表明,该实验系统以COP_(s)最佳切换模式运行时发电量和发电效率较集热水箱温度切换模式分别提高了5.35%和1.73%,耗电量降低了17.03%,COP_(s)提高了4.91%。

涂层传热性能对母线散热能力影响分析

为提升电力开关柜散热性能、提高供配电稳定性,本文依据传热学基础理论对电力开关柜传热过程进行分析,采用溶液共混法成功制备了适用于电力开关柜母线散热的涂层材料,并基于电磁-热-流多物理场耦合原理构建了电力开关柜涂层-热分析模型,结合母线负载电流计算理论,从涂层热导率、发射率等方面对涂覆散热涂层前后的电力开关柜传热特性进行分析。结果表明:涂层热导率相比于涂层发射率对母线温升影响较小,母线表面涂覆涂层之后,B相母线表面发射率由0.2增大到0.846时,三相母线最大负载电流与未涂覆相比提升18.75%。

智慧供热管理系统在热网切换调控中的问题分析及解决方法

为解决大城市多热源多热网的联合供热调度问题,提出了城市级供热调度总平台的思路,并通过整合多方数据建立了智慧供热管理系统,利用该系统在大数据、云平台方面的优势,可迅速完成多热网负荷切换时的数据迁移与自动控制权限的转移,为负荷切换后快速完成热网平衡调节提供了便利。介绍了智慧供热管理系统在热网调度运行中的作用,同时分析了智慧供热管理系统在热网切换过程中产生的热网波动问题,并探究了解决该问题的方法。

跨临界CO_(2)热泵单/双级切换性能优化对比分析

为提高跨临界CO_(2)热泵系统在不同地区采暖的能效和经济性,提出STSHPS(单、双级切换的热泵系统),并与BASE(单级压缩热泵系统)和TSHPS(双级压缩热泵系统)进行对比,通过建立各循环系统的热力学、环境性以及经济性模型,从不同角度进行分析。研究结果表明:设计工况下,环境温度为3℃时,双级压缩系统的C_(OP)(制热性能系数)大于单级压缩系统,即环境温度为3℃可作为单双级切换的条件;在乌鲁木齐采用STSHPS碳排放所造成的成本与BASE相比降低22%;STSHPS在单级压缩运行时采用2台压缩机交替运行的方式,初始成本经过折算与TSHPS相比降低26.9%—66.7%;在设备运行15 a后,3个城市的累计总费用,STSHPS与TSHPS和BASE相比降低5.3%—16.8%和1.8%—13.5%。STSHPS的能效、环保性能以及经济性均是3个系统中最好的,优势比较明显。

防除冰电加热组件胶粘缺陷分析和更换技术

复合材料桨叶防除冰电加热组件为薄壁多层粘接结构。分析了激光散斑和超声成像检测技术在电加热组件内部胶粘缺陷检测中的能力,并设计出相应的检查工装或设备;创新设计了一套专用的防除冰电加热组件更换修理方法,用包铁剥离专用工具夹持包铁并利用杠杆原理对包铁进行剥离;建立电加热组件更换修理的流程标准体系,编制了专用的电加热组件更换工艺指导文件,巩固电加热组件更换修理质量。

基于RF的并行CNN-TGLSTM热负荷预测模型

精准的热负荷预测不仅可以提高用户舒适度,还可以有效降低能源消耗。为了提升热负荷预测的准确性,本研究提出了一种基于随机森林的并行CNN和TGLSTM的短期热负荷预测模型。首先,采用随机森林算法对特征进行筛选;其次,利用并行网络CNN和改进的LSTM分别提取时空特征;最后,将提取的特征与多头注意力机制动态结合。实验结果表明,并行CNN-TGLSTM-MA相较于传统的串行CNN-TGLSTM模型,在MAE和MSE方面分别降低了16.9%、26.8%,同时提升了3.5%的R2值,证明了所提出的并行CNN-TGLSTM-MA模型在短期热负荷预测方面的有效性和优越性,为热力系统供热负荷的精准调控提供了参考。

某超临界双抽背压供热机组停机不停炉稳定供汽研究

在某超临界双抽背压供热机组停机不停炉工况下,对机组高压旁路调节阀的控制方式和高压旁路调节阀调节对象的自动切换方式进行研究.采用多级脉冲控制技术实现高压旁路调节阀的全行程控制.结果表明:利用汽轮机跳闸信号自动触发高压旁路调节阀调节对象切换器,实现了主蒸汽和再热蒸汽作为供汽汽源的无扰切换.同时,利用汽轮机跳闸信号触发锅炉快速减负荷,实现了机组整体安全稳定运行.该研究实现了机组在汽轮机跳闸、锅炉运行工况下稳定供汽的功能.

基于传热模型的融雪道岔优化方案研究

为解决电加热道岔融雪系统在工程应用中融雪不及时、不充分的问题,以60 kg/m钢轨轨型的道岔结构为研究对象,基于COMSOL Multiphysics有限元分析软件建立道岔结构“热源-钢轨-积雪”的耦合传热模型,通过仿真试验与现场试验,验证传热模型的准确性,并对比分析加热元件采用无接触安装方式与常规轨腰安装方式的温度分布和融雪效果。结果表明:(1)加热元件采用无接触安装方式较轨腰安装方式具有更好的融雪效果,加热元件工作1 h,无接触安装方式基本轨与尖轨间隙积雪域水的体积分数为0.92,高于轨腰安装方式水的体积分数0.79,能量利用率较轨腰安装方式提高16.5%;(2)无接触安装方式道岔结构的温度分布更加均匀,基本轨与尖轨间隙积雪域温度分布在0℃以下的区域更小,能量传递效率更高。

太阳能和空气源复合热泵的最优模式切换分析

太阳能和空气源复合热泵在不同模式下具有不同性能,如何在实际应用中以最佳的工作模式运行,对提高系统综合性能至关重要,为此提出2种用于实现系统最优模式切换的判断方法:1)基于最优模式切换的太阳能辐射强度和环境温度的复合环境参数范围表;2)流经2个蒸发器(太阳能集热/蒸发器和风冷蒸发器)的制冷剂质量流量分配比。基于此,在工程方程求解器(EES)中建立太阳能/空气双源辅助热泵热水器的仿真模型。首先,基于上海松江地区的气候条件模拟比较不同模式下的系统性能,再分析和讨论将复合环境参数范围表和质量流量分配比作为系统最优模式切换的判断方法的可行性。结果表明,在相同环境温度下,随着太阳辐射强度的增加,系统最优运行模式将由太阳能-空气模式转变为太阳能模式。此外,将流经2个蒸发器的制冷剂质量流量分配比作为模式切换的准则是可行的,对于本系统其最优运行模式由太阳能-空气模式转变为太阳能模式时的质量流量分配比临界值约为2.02。

基于PID自整定的电加热炉加热温度控制方法研究

电加热炉加热温度控制过程,一直存在温度控制精度较低的问题,为解决以上问题,提出基于PID自整定的电加热炉加热温度控制方法,对电加热炉加热过程进行热力学分析,建立电加热炉的稳态热力学方程,确定电加热炉热对流牛顿冷却方程,获取热流密度、热梯度和温度场分布等物理参量;根据热力学分析结果构建电加热炉温度状态变化模型;通过遗传算法实现电加热炉加热温度控制过程参数的整定;利用PID自整定方法实现电加热炉加热温度控制。实验结果表明,与传统的电加热炉温度控制方法相比,所提方法的温度控制精度高、控制稳定性高,能够更好地适应不同的电热加热炉工况。该方法应用范围广泛,不仅适用于工业生产中的电加热炉温度控制,也可用于其他类似设备的温度控制。同时,该方法具有较强的实用性和可推广性,能够为工业生产中的温度控制提供一种新的、有效的解决方案。

地源热泵系统制冷制热工况转换方法与应用

地源热泵系统既能供热,又能制冷。地源热泵系统通过其中的水源热泵机组从岩土体提取热量,实现向建筑物供热。传统上一定规模的地源热泵系统通过水系统八个阀门切换,实现冬夏季节供热、制冷的转换。随着技术的进步,内切换水源热泵机组开始工程应用。本文分析地源热泵系统制冷制热工况两种转换方法,比较其特点,通过实际工程介绍其应用。

稳压器电加热器开关频繁跳闸的故障分析及改进措施

针对稳压器电加热器开关频繁跳闸故障,通过对比相近额定电流的电机和电加热器的抽屉开关设计,对比2种电流成分,分析了稳压器电加热器开关频繁跳闸的故障原因,提出了增大开关容量和增加冷却装置2项纠正措施。通过改造实施,稳压器电加热器开关温度降至允许的工作温度范围。针对电加热器开关的设计提出了合理化建议,可为电加热器开关设计提供参考,也可为类似开关的故障处理提供借鉴。

换热站温度双模控制系统研究及仿真

针对换热站温度控制问题,基于二维切换条件与积分初值跟踪算法,提出一种PID-FUZZY双模控制策略,结合PID控制与模糊控制优点的同时实现控制量无扰切换。仿真结果表明,相比于单回路PID控制,该方案在快速性、准确性、抗干扰能力等方面均具有明显优势。

关于器具开关发热、耐久性试验测试设备的研究

本文针对器具开关负载类型多、测试周期长、测试步骤多及繁琐和对测试人员要求高等特点,设计了一种关于器具开关发热、耐久性试验自动化测试系统。测试人员通过HMI人机界面设置试验程序,试验程序的设计可以把测试的每一个步骤按照标准要求自动衔接,直到最后导出测试报告,从而实现整个测试过程的自动化。该系统不仅可以大大的减少试验周期、减少试验能耗浪费,还可以提高不同人员测试的结果一致性。

开通脉宽对功率半导体器件双脉冲测试的影响

为更好地开展功率半导体器件的双脉冲测试,文章系统性地研究了开通脉宽对功率半导体器件双脉冲测试的影响。通过理论分析结合仿真验证的方式分别研究了IGBT器件和MOSFET器件开关特性与开通脉宽之间的关系,研究发现,IGBT器件和MOSFET器件都会受到关断延时电流偏差和测量自热效应的影响:如果开通脉宽太小,关断延时电流偏差会影响双脉冲测试结果;如果开通脉宽太大,测量自热效应会显著影响双脉冲测试结果;同时,当开通脉宽太小时,IGBT器件的双脉冲测试结果还会额外受到非稳态开关效应影响,而非稳态开关效应会导致测试波形振荡严重,可能损坏器件,但MOSFET器件不会受到非稳态开关效应的影响。研究结果表明,IGBT器件和MOSFET器件都存在一个合理的开通脉宽(或负载电感电感值)范围,在该范围内器件的开关特性几乎不受开通脉宽的影响,而上限临界脉宽建议通过产品手册的热阻抗曲线进行估算,下限临界脉宽建议通过双脉冲实测的方式来确认。

无砟道岔热流体加热融雪方式影响因素分析

针对电加热道岔融雪系统在应用中存在融雪不充分、维护量大的问题,提出了一种采用热流体加热的道岔融雪方法。以18号道岔为研究对象,基于COMSOL Multiphysics创建道岔融雪传热模型,验证-5℃环境温度下采用热流体道岔融雪方式时埋管间距和环境因素对道床温度分布和融雪效果的影响。结果表明:环境温度为-5℃时1 h内热流体加热融雪方式可以融化80%厚度为3 cm的积雪;埋管深度为15 cm,管间距为12 cm条件下双管双向蛇形管道设计使道床深度5 cm处的温度均匀分布在14~16℃。

新车型仪表台真空拉伸弯曲成形工艺生产线

真空拉伸弯曲成形工艺是将加热软化拉伸后的皮膜弯曲后粘到带有纹路的仪表台架上,然后通过压机抽真空压制、压合以生产仪表台产品的热成形工艺,采用一模两腔的生产方式,产品生产过程的重要参数(表皮温度、仪表台架温度、上下模具真空度、加工周期)以一定的采样频率传输给追溯系统,同时,产品判断结果(OK/NG)也发送到追溯系统。针对该工艺路线,生产线布局所包含的设备有皮膜投入装置、皮膜搬运装置、皮膜加热炉、压力机、仪表台架加热炉、检查炉、模温机及真空系统、模具和模具切换装置等。

AT钢轨跟端锻压段热处理质量监控系统研究

过程监控是保证热处理质量的关键因素之一,目前AT钢轨跟端锻压段热处理质量控制方式中的热处理工艺参数的设置、热处理过程的人工干预以及热处理数据均由操作者手写记录,难以稳定热处理的质量,无法满足热处理过程追溯以及产品质量一致性的要求。针对目前AT钢轨跟端热处理过程的监控及管理现状,提出了新型热处理质量监控系统设计方案,包括:热处理过程的自动化、热处理工艺参数的设置和调用、热处理数据的自动记录和存储等。并通过硬件的数控操作平台、PLC采集系统、电动调压阀以及软件的监控系统软件,实现了热处理过程中调用存储在质量监控系统中的工艺参数实现自动热处理过程,并自动采集热处理过程中的各项数据形成数据包,以及数据记录的查询等功能,保证了热处理过程的重复性和稳定性,实现了热处理过程的可追溯性和质量可监督性。AT钢轨跟端锻压段热处理的现场应用证明了质量监控系统切实有效,目前已在多个道岔制造企业获得了应用。

空间热开关在航天器热控制中的应用与发展

针对空间热开关在深空探测器热控制、空间制冷机等航天器热控制领域中的重要应用,本文综合评述了空间热开关的概念、分类情况、结构组成、关键指标、以及不同种类空间热开关的优缺点。介绍了近年来国内外空间热开关的最新研究成果和进展。对目前已报道的研究工作进行了总结,指出了今后研究工作的几个重点方向。作者认为:考虑空间热开关的不同工作环境和导热需求以及空间探测领域的不断扩展,高开关比、高可靠性的高性能空间热开关将是未来的研制重点。另外,与空间热开关相关的部件和制造工艺也会受到进一步关注,如各种新型驱动器的研制,新的热控涂层和处理工艺以及相关元件的精密加工与装配技术等。

一种高频电磁感应加热封口机电源

介绍了高频电磁感应加热封口机电源的结构及驱动。该电源采用功率场效应晶体管组成全桥电路，其工作频率为２００ｋＨｚ，输出功率为１ｋＷ。该电磁感应加热封口机用于农药等瓶装物品的非接触加热封口，具有操作简单、密封性好、防伪性能较高的特点。