一、美国谷轮公司压缩机应用技术——第一讲 空气-空气热泵系统设计(论文文献综述)
魏文哲[1](2021)在《低环境温度准二级变频空气源热泵供暖性能提升研究》文中研究指明近年来,随着我国“煤改清洁能源”的推进,准二级压缩空气源热泵在华北等寒冷地区得到了快速应用,取得了良好的节能效果,也促进了空气源热泵从采用定频压缩机到变频压缩机的普及,即准二级变频空气源热泵。然而,当准二级变频空气源热泵应用到温度更低的严寒地区时,因环境温度更低和负荷调节变化而遇到低温适应性、结霜区间变化和除霜速度慢等问题,影响其供暖性能。本文以推动准二级变频空气源热泵在严寒地区的应用为主要目标,采用实验与模拟相结合的方法对上述三个问题进行研究,提升准二级变频空气源热泵在的供暖性能。为实现本课题的研究目标,基于哈尔滨的严寒气候,搭建了准二级变频空气-水热泵和多联式空调(热泵)实验台。针对低温适应性问题,提出了基于室外温度分段调节吸气状态的控制方法,并应用到两个实验台上。基于该控制方法,在环境温度为-28.4~19.1℃时,对两台热泵机组的供暖性能进行了实验研究。当采用基于室外温度分段调节吸气状态的控制方法时,两台热泵机组的低温适应性都得到明显提升,即使在环境温度为-27.5℃,供水温度为50℃的恶劣工况下,压缩比达到11.38时,空气-水热泵机组的排气温度也仅为112.0℃,低于最高允许120.0℃。两台热泵机组在哈尔滨供暖时均能稳定运行,并达到了良好的运行性能,空气-水热泵机组典型气象年的供暖季节性能系数为2.38,略高于多联式空调(热泵)机组的2.34。在进行上述低温性能实验时,发现空气源热泵采用变频调节适应负荷需求对蒸发器表面温度有较大的影响,进而影响结霜条件。为此,对空气-水热泵机组在2017~2019年两个供暖季中的结霜工况进行总结,开发出新的结霜图谱。结果表明,严寒地区变频空气源热泵的结霜图谱有三个明显的特点:结霜临界相对湿度随着室外温度的降低而下降;结霜区域的上下限温度更低;结霜临界相对湿度更高。而且,实验热泵机组在严寒地区的结霜周期整体上均较长(59~462分钟),但结霜速度最快出现在室外温度为-10℃附近,而非传统认为的0℃。对结霜图谱变化原因分析表明,除上述的变频调节,结霜图谱还受气候区和机组选型容量的影响。为对这两个因素进行研究,建立了空气-水热泵机组的数学模型,对寒冷地区、夏热冬冷地区和不同机组选型容量(90%-150%)的结霜区间进行模拟研究,得到了热泵机组在这两个气候区、不同机组容量下的结霜图谱。结果表明,同一台热泵机组在不同气候区供暖时,结霜区域会发生明显变化,主要体现为供暖室外计算温度越低,结霜临界相对湿度越高,而结霜区域的上下限温度更低;选型容量适当增大可明显减少空气源热泵的结霜周期,且在高湿度地区改善效果更好。为加快准二级变频空气源热泵的除霜速度,利用既有循环结构,提出补气除霜技术,即通过中间补气增大压缩机排气量,从而提高其携带除霜热量的能力。通过理论和实验研究,对该技术的可行性和加速除霜效果进行了验证。结果表明,补气除霜过程中,既有充足的压差将制冷剂补入压缩机,且补气在电子膨胀阀开度合理时具有过热度,不会产生湿压缩。补气可以有效缩短除霜时间,降低除霜能耗和提升除霜效率。电子膨胀阀在最佳开度时,除霜时间缩短20.61%,水中的吸热量和压缩机输入功分别降低8.74%和17.98%,除霜效率提升6.22%。本文的研究成果对提升准二级变频空气源热泵机组在低环境温度下的供暖性能提供了可行的技术方案,为其严寒地区的应用提供了坚实的基础。本论文为国家自然科学基金项目“太阳能辅助空气源热泵对流型相变蓄能系统创新及运行规律研究”(No.51878209)的部分内容。
徐昭炜[2](2021)在《部分负荷下空气源热泵供暖性能评价与系统运行策略研究》文中研究指明空气源热泵因其安装便捷、使用灵活、高效节能等特点在我国北方地区清洁供暖工程中得到了广泛应用。然而,空气源热泵供热能力随环境温度的降低而降低,与建筑热需求随环境温度降低而升高的非稳定供需特性耦合在一起,造成空气源热泵长期处于部分负荷工况运行。针对当前应用中存在的空气源热泵部分负荷性能评价方法不完善、系统运行能效影响因素权重量化分析方法缺失、系统部分负荷运行策略有待提升等问题,本文基于部分负荷能效损失机理分析,对空气源热泵供暖性能评价与系统运行策略进行全面深入的研究。首先,提出了耦合启动和待机损失影响的部分负荷因子PLF表征方法。通过部分负荷能效损失机理分析,揭示了空气源热泵部分负荷下启动过程和待机过程对能效损失的影响机制。基于此,耦合启动和待机损失的影响,对国内外空气源热泵测评标准的部分负荷因子PLF计算方法进行修正,解决了仅考虑单一损失因素造成测评差异的问题。其次,建立了空气源热泵部分负荷性能快速实验方法。设计了空气源热泵启停循环运行非稳态实验,对3套不同结构和配置的低环温空气源热泵机组的部分负荷性能开展实验研究,结果表明启停循环运行损失与运行工况、机组配置等有关,不同机组的启动性能差异较大。通过部分负荷性能快速实验,验证了耦合启动和待机损失影响的部分负荷因子PLF表征方法的准确性。然后,构建了空气源热泵供暖系统运行能效分析模型。开展了北京市103套空气源热泵供暖系统的运行性能实测,结果表明不同系统运行能效存在明显差异。引入热力学完善度表征稳定运行性能,建立了运行时间、待机时长与运行能效损失的解析关系,构建了可量化计算稳态性能衰减、启动损失、待机损失和除霜损失的空气源热泵供暖系统运行能效分析模型,辨识分析了6个项目运行能效影响因素的权重,结果表明不同项目的启停循环运行损失占比介于9%~17%之间。最后,提出了基于供需匹配的动态回差控制运行策略。揭示了运行回差对部分负荷工况运行能效提升的影响机制,利用建筑与系统热惯性对室温波动的平抑作用,采用优化运行回差控制以降低启动损失,采用循环水泵与热泵启停联动控制以降低待机损失。建立动态仿真模型论证其可行性后,经项目实测验证,在日均室外温度为-1.7℃的典型日,可减少启停次数接近80%,提升系统能效超过25%,降低系统耗电量超过33%。本文提出的部分负荷下空气源热泵供暖性能评价方法和系统运行策略对空气源热泵供暖系统的能效提升和推广应用具有重要意义。
黄成军[3](2021)在《复叠式空气源热泵系统运行特性研究》文中指出空气源热泵广泛应用于供暖领域,在寒冷地区,为稳定持续供热,低温供热的热泵机组多采用多级压缩循环,其中复叠循环具有结构简单,低温循环性能好等特点,具有良好的低温应用前景,但是在中高温环境中,复叠循环的性能优势下降,如何提高复叠热泵在多工况条件下的运行性能是本课题的研究目的。本课题首先通过筛选R410A作为循环的单一工质,通过热力学计算方法得出对于单一工质,在工况稳定时,存在一个最优中间压力,使得复叠循环的制热性能较好。以该中间压力为控制目标,高低温压缩机的排量为控制变量,基于已有的研究结果,对单级与复叠两种循环建立模型,以变低温级频率研究单级循环的性能,变高温级频率同时变低温级频率调节中间压力研究复叠循环性能,将模拟仿真与实验研究相结合,对复叠热泵进行制热性能研究并与单级循环在排气温度、COP、制热量三个方面进行对比。实验中高低温级压缩机采用变容量压缩机,实验冷凝端采用液体载冷剂法测制热量,蒸发端采用热平衡法平衡制冷量,实验结论如下:(1)蒸发温度从-35℃增长至-5℃时,冷凝器两侧出口温差从10.19℃降至6.5℃。当蒸发温度为-35℃时,高温级压缩机频率从90Hz以15Hz的增幅增加至210Hz时,两侧温差从5.29℃逐渐增长至8.52℃,实验工况下,单级及复叠循环的最高排气温度分别为98.36℃和91.42℃,排气温度均未超过120℃安全值。(2)冷凝器进水温度35℃,蒸发温度-35℃,复叠制热最大达8.74 k W,-5℃时最大达19.34k W,进水温度增加至40℃时,复叠循环制热量平均减少1.10k W;单级循环平均减少1.63 k W,制热量平均下降幅度为16.2%,在35℃进水温度下,两种循环相同的工况下,复叠热泵的制热量分别高于单级循环3.55 k W,3.86 k W,3.89 k W。(3)复叠循环与单级循环均存在最佳COP值,蒸发温度越高,冷凝温度越低,最佳压缩机频率越低,进水温度为35℃时,-35℃蒸发温度下,复叠循环COP值最优达2.25,-5℃达3.47,单级循环COP在-15℃最大值为2.11,-5℃最优达2.48。综上所述,复叠与单级热泵均存在最优工作状态,通过调节压缩机的容量可以有效提高热泵系统的COP值和制热量,通过控制中间压力可以在变工况条件下优化复叠循环制热量、COP值,不仅使得复叠循环在低温环境能够高效稳定供热,而且在中高温环境中对比单级循环仍有一定优势,有效提高了复叠热泵的综合制热性能。
路世翔[4](2020)在《中间补气型PVT热泵热电冷联供系统性能研究》文中认为建立以太阳能利用为主体的建筑供能体系,对实现我国建筑节能减排、推动绿色建筑发展具有重要意义。常规的太阳能利用方式存在供热稳定性差、太阳能利用效率低等问题,极大地限制了其在建筑领域的广泛应用。相比之下,太阳能光伏光热(PVT,Photovoltaic-thermal)热泵系统兼具制热和发电功能,且具有较好的制热稳定性和较高的太阳能综合利用效率,极具开发和应用潜力。现有PVT热泵系统虽然可以同时承担建筑的用热与用电需求,但无法满足建筑的用冷需求,因此难以广泛用于建筑领域,在此背景下,同时具备制热、发电和制冷三种功能的PVT热泵热电冷联供系统便应运而生,并展现出了明显的技术优势。然而,当该系统在气温较低、太阳辐射较弱的不利环境条件下制热时节流损失严重、制冷剂循环流量较小,制热性能存在不足,而且该系统在蓄冰工况下的制冷性能同样有待提升。为此,本文从热泵系统循环的角度出发,提出了中间补气型PVT热泵热电冷联供系统(简称为中间补气型PVT热泵系统),并对该系统的制热、发电和制冷性能开展了系统且深入的试验研究和理论分析。首先,为研究中间补气型PVT热泵系统在实际工况条件下的运行性能,本文基于该系统的功能部件构成和工作原理,开发、设计并建立了中间补气型PVT热泵试验系统;在此基础上,分别对该试验系统在制热水工况和冬季供暖工况下的制热和发电性能、以及夏季夜间制冷工况下的制冷性能开展了试验研究,结果表明,在制热水工况试验期间,系统的平均发电效率和COP分别为13.20%和3.10(冬季)以及13.06%和5.20(夏季);在冬季供暖工况试验期间,系统的平均COP为2.65;在夏季夜间制冷工况试验期间,系统的平均EER为2.12。其次,为合理确定中间补气型PVT热泵系统经济器的换热面积,研究各环境参数对系统制热、发电和制冷性能的影响规律,本文建立了该系统的性能仿真模型,并对该模型的准确性进行了试验验证;利用该仿真模型,本文对中间补气型PVT热泵系统开展了相应的优化和性能分析;结果表明,一是,通过增大经济器的换热面积能够有效提升系统的制热和制冷性能,且该系统的最优面积排量比(经济器换热面积与压缩机排量之比)为5.63×10-2h/m;二是,室外气温的升高和太阳辐射的增强,对系统的制热性能有着极大的促进作用,且系统COP与室外气温和太阳辐射照度均近似于线性正相关关系;三是,在制冷工况下,室外气温和天空有效温度的上升会对系统的制冷性能产生不利影响,风速的增大则可以提升系统的制冷性能,但当风速在2m/s以上再进一步增大时,其对系统制冷性能的提升效果不再明显;四是,天空冷辐射是PVT组件最主要的散热方式,并且室外气温越高、风速越低,天空辐射散热量在PVT组件总散热量中的占比也越大,且最高可达70%以上。第三,为定量分析中间补气型PVT热泵系统的性能优势,本文仿真对比了中间补气型PVT热泵系统与采用单级压缩循环的常规PVT热泵系统的制热和制冷性能;结果表明,在同等配置和相同的环境条件下,与常规PVT热泵系统相比,中间补气型PVT热泵系统的制热性能具有明显优势,制热功率和COP的升幅分别可达30%和15%以上,且系统所处的环境条件越恶劣,中间补气型PVT热泵系统的制热性能优势也越明显;此外,中间补气型PVT热泵系统的制冷性能也相对较好,制冷功率和EER的升幅分别可达25%和12%以上,且系统所处环境中的气温越低、风速越大,与常规PVT热泵系统相比,中间补气型PVT热泵系统的制冷性能优势也越明显。第四,为满足中间补气型PVT热泵系统工程应用选型设计计算需求,本文提出了用于计算系统制热和制冷性能的10系数计算模型;利用该计算模型,本文对大连地区供暖期系统的制热性能和空调期系统的制冷性能进行了计算和分析,结果表明,在该地区供暖期93%以上的时间内,中间补气型PVT热泵都能够可靠运行,系统的平均COP为2.40,在该地区的空调期夜间,系统的平均EER为2.68。最后,本文提出了适于研究PVT热泵系统供热/供冷能力和建筑用热/用冷需求之关系匹配程度的评价指标——度日供暖保证率和度日供冷保证率;基于该评价指标,分析了中间补气型PVT热泵系统装机容量与居住建筑供暖空调面积之间的适用匹配关系,结果表明,在兼顾居住建筑供暖和制冷需求的前提下,对于所选取的沈阳(严寒)、北京(寒冷)和武汉(夏热冬冷)地区,系统单位装机容量宜匹配的建筑供暖空调面积分别为17m2、31m2和25m2;最后,本文得到了系统装机容量与我国25个省份和直辖市(除夏热冬暖地区和温和地区以外)居住建筑供暖空调面积的适用匹配结果,并基于此分析了中间补气型PVT热泵系统的地区适应性,结果表明,该系统较宜应用于我国中部地区,而且在我国西藏地区的建筑供暖方面也具有较大的应用潜力。本文研究对进一步改善和提高PVT热泵系统的制热、制冷性能及其运行可靠性,具有重要的理论意义;对开发大型高效PVT热泵系统、促进PVT热泵技术的市场化应用和产业化发展,以及我国绿色建筑和可再生能源行业发展,具有重要的现实意义。
王树成[5](2020)在《分布式供能系统中的联合循环特性研究》文中提出我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国,为了保证持续的能源供应和能源安全,国家发改委、国家能源局制定了重点发展“分布式能源、电力储能、工业节能、建筑节能、交通节能、智能电网、能源互联网等技术”的《能源技术革命创新行动计划(2016-2030)》。此外,分布式供能系统是国家中长期科学和技术发展规划纲要中能源领域四项前沿技术之一的新型供能方式,集节能、环保、经济、可靠等优势于一体,得到了越来越广泛的关注。本文依托北京市自然基金、中央高校基金、中丹国际合作、留学基金等项目,利用理论研究、模拟仿真,实验/试验,技术集成等方法对以燃气轮机为原动机的大型分布式供能系统、船用中型分布式供能系统以及基于二甲醚内燃机的小型分布式供能系统中联合循环的耦合特性、能的梯级利用进行研究。主要研究内容如下:首先,研究了分布式供能系统中的主要部件及主要循环单元的工作原理。分析了分布式供能系统的集成原则,即:能量的梯级利用及物理能与化学能的梯级利用。阐述了系统中的高品位、中品位、低品位热能的耦合机理。其次,采用(?)分析方法对以燃气轮机为原动机的大型分布式供能系统中主要部件的(?)损进行分析,揭示了系统各主要部件能量损失的不可逆程度。结果表明,(?)损占比最大的部件为燃烧室,58.8%;其次是太阳能集热器,14.3%。采用先进(?)分析方法将系统主要部件的(?)损划分为:内补(?)损/外部(?)损,可避免(?)损/不可避免(?)拟。从系统部件的自身结构和拓扑结构两个角度揭示了(?)损产生的原因。提出“瞬时(?)损”的概念,对所提出的大型分布式供能系统各主要部件的(?)损进行了逐时分析。再次,阐述了二甲醚在未来能源领域中的重要地位及采用二甲醚作为系统燃料的原因。介绍了二甲醚的生产流程,并对原有生产流程进行优化设计,提出基于生物质气化技术的新型二甲醚的绿色生产流程,将生物质中碳元素的转化率提高到90%。分析了基于绿色燃料甲醚的船用分布式系统特性。对系统在不同工况下,采用不同有机工质,不同燃料下的特性进行对比分析。总结出了适用于该船用分布式系统的有机工质。此外,对斯特林热机和有机朗肯循环在回收烟气余热方面的能力进行了对比研究。研究结果表明:在较高内燃机负荷及排烟温度下,斯特林发动机回收烟气余热的性能优于有机朗肯循环。然后,介绍了基于燃用一甲醚内燃机的小型分布式供能系统中冷热电的供能方式。通过实验的方法获得了系统中内燃机在非满负荷工况下的主要热力学参数,并建立了系统中其它主要部件的数学模型。以上海地区某宾馆作为研究对象,分析了小型分布式供能系统在典型夏至日和冬至日时的运行特性。最后,以系统年运行收益和年净现值作为评价指标,对小型分布式供能系统中使用的内燃机和燃气轮机的适用性及各自的经济性进行研究。表明当原动机功率小于2.8MW时,选用内燃机作为原动机是比较好的选择。采用多目标优化的方法,以系统年均投资、一次能源节约率、二氧化碳减排率为目标函数,对小型分布式供能系统中集热器面积进行优化,得到了在该案例下的最佳的集热器面积数值,为类似系统的设计提供了理论依据。给出了二甲醚替代柴油和天然气时的燃料替代价格比系数:rD=1.47,rN=1.69。分析了二甲醚作为分布式供能系统的燃料时在价格上的优势。
李科宏[6](2020)在《空气源耦合地源一体化热泵系统性能研究》文中指出近年来,我国东部和北部空气品质恶化、气候问题频发,其中一个重要因素是化石燃料的不合理使用。化石燃料有电力、工业、交通、供热四个主要使用途径。对供暖而言,尽可能利用清洁能源来满足末端负荷要求,将会对环境治理发挥积极作用。从电供暖方面来看,电作为高品位能源,直接发热能源利用率极低,应尽量使用电热泵等设备供暖。电热泵依照低位热源可分为空气源、地源(包括水源和土壤源)热泵,具有节能高效、稳定环保等优势,但是在北方地区推广过程中存在以下问题:空气源热泵供需关系不匹配、冬季运行结霜频率高;地源热泵初投资高、埋管面积大、埋管区域土壤温度难平衡。这些都是热泵系统固有的缺陷,很难通过系统优化来得到很好的解决。因此多热源联合供热成为目前热点话题之一。就现有研究成果而言,空气源与地源热泵联合供热的形式是更有前景的。但是现有空气源与地源双级耦合系统由两个独立的热泵系统并联或依托中间水箱串联而成,引入中间水环路造成的传热损失是不可避免的,同时系统存在体积庞大,系统运行复杂,布置灵活性差、节能性不高等缺点。针对以上弊端,提出了一套更为简单高效的空气源耦合地源一体化热泵系统(ASCGSIHP系统),并进行了以下研究:(1)提出了ASCGSIHP系统,通过空气侧换热器和地源侧换热器与喷气增焓压缩机的有效耦合,设计了适应冬夏不同工况的一体化热泵机组。同时对系统结构和制冷循环流程进行分析,明确了系统的冬夏运行流程,建立了部件热力学分析模型和系统热力学分析模型。(2)针对太原市某案例建筑,基于TRNSYS软件平台,建立了ASCGSIHP模块,并搭建了ASCGSIHP仿真系统。采用学院实验室现有装置对空气源热泵运行性能进行实验研究,并以该实验数据为依据对ASCGSIHP仿真系统的空气源运行模式模拟结果进行了数据验证。在此之后采用已有地源热泵实验数据对ASCGSIHP仿真系统地源运行模式进行了数据验证。(3)从主要部件选取及参数设置、仿真结果两个方面对ASCGSIHP仿真系统的三种运行模式进行分析,并从土壤平均温度(空气源运行模式不包含此项)、供回水温度、性能系数等角度对模拟结果进行了研究。(4)以综合考虑经济性和节能性后有最佳的运行效果为原则对ASCGSIHP系统空气源和地源的配比进行优化。以ASCGSIHP系统生命周期二十年为时间尺度进行了10种配比模式的模拟分析。模拟结果表明空气侧换热器仅在冬季峰值负荷处耦合供热的方式为系统空气源、地源最优配比方式。在此基础上从适用性、节能性、环保性、经济性四个方面对文中优化结果进行进一步深入分析,结果表明:适用性上ASCGSIHP系统在冬季比空气源热泵除霜频率低,比地源热泵更易实现埋管区域的热平衡,能更好的满足北方地区的供暖需求,在北方地区适用性上要优于常规空气源热泵和地源热泵;节能性上ASCGSIHP系统相比空气源热泵夏季CSPF提升26.2%,冬季HSPF提升12.3%,具有显着的节能性;环保性上采用ASCGSIHP系统取代大型区域锅炉房后,采暖期减排CO2约30667.5kg/a,减排SO2约248.3kg/a,粉尘124.2kg/a,环保效益显着;在经济性上,ASCGSIHP系统相比于空气源热泵动态费用年值降低13.4%;相比于地源热泵动态费用年值降低2.1%,具有良好的经济效益。
宁旭昊[7](2020)在《茯砖茶发酵、干燥工艺全周期能耗分析与节能特性研究》文中研究表明近年来环境和能源问题日益凸显,节能减排已势在必行。研究茯砖茶发酵、干燥工艺特点,对改进系统运行方式和提高能源利用效率具有重要的指导意义。目前茯砖茶发酵、干燥系统采用传统燃煤、燃气锅炉与内循环空气处理方式,造成能源分布不合理和浪费。研究茯砖茶发酵、干燥工艺系统热源与空气处理方式的不同组合方案有利于完善茯砖茶发酵、干燥工艺系统的多样性与节能特性,对系统节能减排的实际工程应用具有一定的指导意义。本文以陕西咸阳泾渭茯砖茶标准化烘房的全年运行工况为例,运用TRNSYS瞬时模拟软件研究烘房在全年运行状态下负荷特点,基于传统内循环空气处理方式,研究不同热源下全年运行时烘房内温湿度稳定性、系统能耗、经济性与环境影响,并通过实验验证模型准确性。为提升系统节能效益,探究了不同空气处理方式的可行性,优化节能空气处理方式的新风比,进而对传统型和改进型空气处理方式与空气源热泵和燃气锅炉所组成的五种方案的茯砖茶发酵、干燥系统进行了综合性能对比。研究内容及主要结论如下:(1)针对茯砖茶发酵、干燥烘房与能源系统,建立数学模型以及TRNSYS仿真模型,研究全年运行状态下烘房负荷特点。(2)研究基于传统空气处理方式不同热源下烘房全年各典型工况的温湿度稳定性与能耗大小,通过烘房温湿度稳定性、节能、经济、环保综合分析系统性能,本文研究的空气源热泵系统能源消耗量和年运行费用为燃气锅炉系统的74.05%和84.57%。(3)分析发现传统空气处理方式存在能源浪费情况,通过改进空气处理方式得出显热回收一次回风模式能够降低系统能耗,其全年各季节最优新风比不同,春季、秋季和冬季发酵期开始后的前72h为0.1,72h后为0.025,干燥期为0.1;夏季发酵期开始后的前72h为0.2,72h后为0.1,干燥期为0.2。(4)以空气源热泵和燃气锅炉为热源与内循环和显热回收一次回风的空气处理方式的组合方式对五种可行性方案通过能源利用、运行经济性、维持烘房全年温湿度波动稳定性、污染物排放量等对各方案进行整体评价。研究发现方案三(基于显热回收一次回风的空气源热泵系统-冬季内循环)在各评价指标中不同程度优于其他方案,较最劣方案节能效果能够达到42.48%。
高屾[8](2020)在《空气源热泵与燃气锅炉在青岛地区的研究及应用》文中提出社会经济不断向前发展,石油、煤炭等传统化石能源消耗量与日俱增,随之产生了大量的环境问题。在这样的时代背景下,本文提出一种空气源热泵与燃气锅炉耦合的供热系统为青岛市住宅小区供热。本文重点对空气源热泵与燃气锅炉的工作原理、特性功能做了详细介绍,并针对这两种供热系统单独供热时存在的不足建立了空气源热泵与燃气锅炉耦合供热系统。结合两种供热方式的供热特点,确定了空气源热泵和燃气锅炉的基本供热方式,并介绍了供热系统的形式、运行方式以及系统的控制策略。其次,以青岛市15万平方米住宅小区为研究对象,使用De ST负荷模拟软件模拟建筑物负荷,确定该建筑的全年逐时供热负荷。在TRNSYS平台上结合空气源热泵和燃气锅炉耦合供热系统图,以年费用最低的耦合供热系统瞬时仿真模型为优化目标,对耦合供热系统进行优化。经研究得当空气源热泵在与燃气锅炉的耦合供热系统中占比达60%时,费用年值最低,经济性最佳。为了比较多热源联合供热系统与传统热源系统,本文采用模糊综合评价法对单一空气源热泵低温辐射供暖系统、单一燃气锅炉低温辐射供暖系统、空气源热泵与燃气锅炉耦合低温辐射供暖系统三种类型的供热系统进行了计算和评价。综合考虑经济效益、能源消耗、环境影响三种因素,优化空气源热泵与燃气锅炉耦合供热系统热源配置,得到经济效益好、能源消耗低、对环境影响小的供热系统热源配置方案。研究结果表明,与燃气锅炉耦合的空气源热泵供暖系统是最佳的,单独用燃气锅炉供暖次之,单一空气源热泵供暖系统表现最差。为空气源热泵与燃气锅炉耦合供热系统在青岛地区实际工程中的应用提供了参考依据。
王睿嘉[9](2020)在《太阳能热泵再生的转轮供暖净化系统研究》文中指出随着人们工作和生活方式的不断变化,室内环境逐渐成为人们接触最频繁、最密切的环境,因此营造舒适、健康室内环境的必要性开始凸显。转轮空调系统作为近几年新兴的空调系统,不仅能对室内的温湿度进行控制,还可对VOC类污染物起到吸附净化的效果,在节能环保方面也具有巨大潜力。鉴于我国太阳能资源丰富的特点,本文提出了一种可冬夏两用的转轮净化空调系统。系统在夏季工况下由热泵冷凝端为转轮提供再生热,被转轮吸附净化的气体经蒸发端冷却后送入室内;冬季工况下,在再生系统中加入太阳能集热器以提高热泵性能,并利用吸附产生的废热为室内供暖,而不需要其他辅助热源,在达到节能目的的同时还可一定程度上解决我国广大南方地区冬季采暖的问题。基于空气净化技术和太阳能热泵的相关理论,本文对系统中的各个设备和工质的选择、工作原理及运行模式进行了阐述。在理论研究的基础上,利用VB对转轮耦合吸附的数学模型进行改进,并利用TRNSYS平台搭建了太阳能热泵再生系统的模型。选取典型城市对太阳能集热系统、热泵系统的出口温度、制热量、耗电量,以及转轮的吸附量和出口风温等参数进行模拟计算。从而得出结论:太阳能热泵的出口温度可以满足转轮的再生需求,使转轮保持一定的出口温度和良好净化效果;再生温度在35℃-85℃之间时,再生温度越高,系统送风温度越高,吸附甲苯的浓度的也越高(即净化效果越好);当再生温度高于55℃时,送风温度即可达40℃以上,满足室内送风要求;满负荷运行时系统所需电量为4100k Wh,与传统制热空调相比节能效果较好。以某小型办公建筑为例,分别选取不同气候分区的典型城市对系统进行适用性的比较和分析。由计算结果可知,在夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区系统的再生效果较好,因此吸附净化性能和采暖优势也较为显着,节能性也更为优越;而在严寒和寒冷地区则难以满足采暖负荷需求。其中,系统在适用区域最高可节约76.34%的电能。与传统空调系统及电辅助太阳能再生的转轮空调系统相比,本系统虽然初投资高,但运行费用较低,具备可推广的潜力。
张晓乐[10](2020)在《跨临界二氧化碳水-水热泵系统仿真及实验研究》文中进行了进一步梳理热泵作为一种典型的能量梯级利用的供热方式,在生活、工业等各方面得到广泛应用。但传统热泵利用氟利昂等工质作为制冷剂,加剧了地球的温室效应并对臭氧层产生了很大破坏。自然工质二氧化碳作为热泵系统的制冷剂,对环境无污染,换热效率高,成为人们关注的重点。本文以跨临界二氧化碳热泵水-水系统作为研究对象,通过对二氧化碳热泵系统的热力分析,利用集中参数法,建立了跨临界二氧化碳热泵系统气冷器、蒸发器、压缩机等关键设备的仿真模型,通过各设备进出口的相互关系,建立了热泵系统的稳态仿真模型。在仿真计算过程中,EES(Engineering Equation Solver)作为一种工程方程求解软件,其内部内置了大量数学和热力学函数,为解决工程热力学、流体力学以及传热学等问题提供了快捷方便的方法。本文利用EES软件对跨临界二氧化碳热泵系统的热力循环进行了分析计算,利用MATLAB软件编写了系统仿真程序,并利用REFPROP软件获取工质物性。通过计算结果,分析了系统的输入参数:冷却水、冷冻水的进口温度、工作压力的变化对系统性能的影响,为实际系统的设计及应用提供了依据。在仿真分析与计算的基础上,本文对跨临界二氧化碳热泵系统进行了结构设计与设备的选型,确定了系统结构及设备参数。本文在换热器的设计过程中,在夹点分析的基础上,通过寻求工质与水换热过程的沿程最小夹点温度,确定了相关换热器的换热面积,为跨临界二氧化碳热泵系统的换热设备的设计与优化提供了方法与依据。
二、美国谷轮公司压缩机应用技术——第一讲 空气-空气热泵系统设计(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、美国谷轮公司压缩机应用技术——第一讲 空气-空气热泵系统设计(论文提纲范文)
(1)低环境温度准二级变频空气源热泵供暖性能提升研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
物理量名称及符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状与分析 |
1.2.1 空气源热泵低温适应性的研究现状 |
1.2.2 空气源热泵结霜的研究现状 |
1.2.3 空气源热泵除霜的研究现状 |
1.2.4 国内外研究现状总结 |
1.3 本文的主要工作 |
第2章 低环境温度空气源热泵实验台搭建 |
2.1 引言 |
2.2 低环温空气源热泵实验装置 |
2.2.1 实验台 |
2.2.2 实验过程 |
2.3 数据采集系统 |
2.3.1 参数测量 |
2.3.2 多联式空调(热泵)机组制热量计算 |
2.4 误差分析 |
2.4.1 空气-水热泵供暖实验误差分析 |
2.4.2 多联式空调(热泵)供暖实验误差分析 |
2.4.3 空气-水热泵除霜实验误差分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 空气源热泵低环境温度供暖可行性研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于室外温度分段调节吸气状态的控制方法 |
3.3 工况实验研究 |
3.3.1 制冷剂参数分析 |
3.3.2 供暖性能分析 |
3.4 严寒地区连续供暖实验结果分析 |
3.4.1 室内外环境参数 |
3.4.2 制冷剂参数 |
3.4.3 供暖性能 |
3.4.4 结除霜性能 |
3.4.5 低温性能对比 |
3.5 供暖质量分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 变频空气源热泵在严寒地区的结霜特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 变频空气源热泵的结霜图谱 |
4.3 严寒地区结霜规律研究 |
4.3.1 高温区结霜特点 |
4.3.2 中温区结霜特点 |
4.3.3 低温区结霜特点 |
4.3.4 不同室外温度时结霜周期的变化 |
4.4 变频调节对结霜图谱的影响分析 |
4.4.1 变/定频空气源热泵结霜图谱的表观变化 |
4.4.2 变频调节对蒸发器表面温度的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 不同气候区空气源热泵结霜特性的模拟研究 |
5.1 引言 |
5.2 数学模型及验证 |
5.2.1 压缩机模型 |
5.2.2 冷凝器模型 |
5.2.3 经济器模型 |
5.2.4 节流阀模型 |
5.2.5 蒸发器模型 |
5.2.6 模型的求解流程 |
5.2.7 模型验证 |
5.3 机组在不同气候区的结霜图谱 |
5.3.1 热指标对结霜图谱的影响 |
5.3.2 寒冷地区结霜图谱的开发 |
5.3.3 夏热冬冷地区结霜图谱的开发 |
5.3.4 三个气候区结霜图谱的对比 |
5.4 机组选型对结霜特性的影响 |
5.4.1 北京地区机组选型对结霜特性的影响 |
5.4.2 高湿度地区机组选型对结霜特性的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 准二级压缩空气源热泵补气除霜的实验研究 |
6.1 引言 |
6.2 补气除霜技术的提出 |
6.3 补气除霜过程的可行性研究 |
6.4 补气对除霜影响的定量研究 |
6.4.1 实验工况 |
6.4.2 最优开度的确定 |
6.4.3 稳定性分析 |
6.4.4 能量分析 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(2)部分负荷下空气源热泵供暖性能评价与系统运行策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状及存在问题 |
1.2.1 机组部分负荷性能评价 |
1.2.2 系统运行性能及影响因素分析 |
1.2.3 系统运行策略 |
1.2.4 问题提出 |
1.3 研究内容与方法 |
1.4 论文的组织结构 |
第2章 空气源热泵部分负荷性能热力学模型研究 |
2.1 部分负荷能效损失机理 |
2.2 部分负荷因子表征方法 |
2.3 实际运行能效分析模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 空气源热泵部分负荷性能实验研究 |
3.1 部分负荷性能实验设计 |
3.1.1 实验方案 |
3.1.2 实验系统 |
3.1.3 实验不确定度分析 |
3.2 实验结果分析 |
3.2.1 稳态性能 |
3.2.2 启动与停机过程 |
3.2.3 不同工况下启停损失 |
3.3 部分负荷性能快速实验方法 |
3.4 本章小结 |
第4章 空气源热泵供暖系统运行能效影响因素分析 |
4.1 运行性能实测 |
4.1.1 测试和分析参数 |
4.1.2 测试系统 |
4.1.3 测试平台 |
4.2 测试样本及结果 |
4.2.1 测试地点和样本选择 |
4.2.2 测试结果与统计分析 |
4.3 运行能效影响因素分析 |
4.3.1 供水温度对性能的影响分析 |
4.3.2 运行负荷率对性能的影响分析 |
4.4 运行能效损失辨识 |
4.4.1 稳态能效衰减因子辨识 |
4.4.2 待机能效损失因子辨识 |
4.4.3 启动能效损失因子辨识 |
4.4.4 除霜能效损失因子辨识 |
4.4.5 实际运行能效分析模型准确性验证 |
4.4.6 实际运行能效分析模型应用 |
4.5 本章小结 |
第5章 空气源热泵供暖系统运行策略研究 |
5.1 运行策略优化方法 |
5.2 空气源热泵供暖系统动态仿真模型 |
5.2.1 动态仿真模型建立 |
5.2.2 仿真模型验证 |
5.3 运行优化策略模拟分析 |
5.3.1 基于供需匹配的动态回差控制策略 |
5.3.2 循环水泵启停联动控制策略 |
5.4 运行优化策略效果实测验证 |
5.4.1 控制策略设计 |
5.4.2 运行效果分析 |
5.5 运行优化策略应用 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 本文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
致谢 |
(3)复叠式空气源热泵系统运行特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 复叠式热泵系统的研究现状 |
1.3 复叠式热泵工质的研究现状 |
1.4 课题的提出及研究的意义 |
第二章 复叠式空气源热泵热力计算及分析 |
2.1 复叠循环的理论计算 |
2.2 低温循环工质筛选 |
2.3 高温循环工质筛选 |
2.4 高低温循环流量比对复叠热泵影响理论分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 复叠式空气源热泵系统设计 |
3.1 复叠式空气源热泵的提出 |
3.2 复叠式空气源热泵的设备设计选型 |
3.2.1 压缩机选型 |
3.2.2 翅片管式蒸发器的设计计算 |
3.2.3 冷凝器选型 |
3.2.4 蒸发冷凝器选型 |
3.2.5 节流装置选型 |
3.2.6 其他系统部件的选型 |
3.3 系统电器元件选型 |
3.3.1 变频器选型 |
3.3.2 多功能表选型 |
3.3.3 传感器选择 |
3.3.4 其他电器元件选择 |
3.4 本章小结 |
第四章 复叠式空气源热泵数学模型建立及分析 |
4.1 复叠热泵各部件数学模型的建立 |
4.1.1 压缩机模型 |
4.1.2 冷凝器模型 |
4.1.3 蒸发器换热模型 |
4.1.4 节流阀模型 |
4.1.5 蒸发冷凝器模型 |
4.2 复叠循环及单级循环计算流程 |
4.3 热泵模拟结果分析 |
4.3.1 复叠循环仿真结果分析 |
4.3.2 单级循环仿真结果分析 |
4.3.3 复叠循环与单级循环的对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 复叠式空气源热泵系统实验研究 |
5.1 实验方案设计 |
5.1.1 实验系统运行设计 |
5.1.2 实验准备步骤 |
5.1.3 实验方法和操作步骤 |
5.1.4 实验内容 |
5.2 实验结果分析 |
5.2.1 复叠循环实验结果分析 |
5.2.2 单级循环的实验研究结果 |
5.2.3 单级与复叠实验结果对比 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
发表论文及参加科研情况 |
致谢 |
(4)中间补气型PVT热泵热电冷联供系统性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.1.1 常规太阳能利用技术面临的问题 |
1.1.2 太阳能热泵技术应用潜力较大 |
1.1.3 PVT热泵系统及要解决的问题 |
1.1.4 本文研究目的及意义 |
1.2 太阳能(PVT)热泵技术研究进展 |
1.2.1 集热/蒸发器结构研究 |
1.2.2 系统运行控制研究 |
1.2.3 系统建模与理论研究 |
1.2.4 系统全年性能研究 |
1.2.5 研究进展小结 |
1.3 中间补气型PVT热泵热电冷联供系统的提出 |
1.3.1 适于低温应用的热泵循环/系统形式 |
1.3.2 中间补气型PVT热泵热电冷联供系统 |
1.4 研究内容与研究思路 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究思路 |
2 中间补气型PVT热泵系统构成及其试验平台的建立 |
2.1 中间补气型PVT热泵系统构成及工作原理 |
2.1.1 中间补气型PVT热泵系统构成 |
2.1.2 中间补气型PVT热泵系统工作原理 |
2.2 试验系统主要部件的设计与确定 |
2.2.1 压缩机的确定 |
2.2.2 PVT组件及其阵列的设计 |
2.2.3 蓄热水箱的设计 |
2.2.4 蓄冷水箱的设计 |
2.2.5 其他部件的确定 |
2.3 试验系统及其数据采集系统 |
2.3.1 试验系统 |
2.3.2 数据采集系统 |
2.4 系统性能评价指标 |
2.5 试验系统的误差分析 |
2.6 本章小结 |
3 中间补气型PVT热泵系统热电冷性能试验研究 |
3.1 试验工况确定 |
3.2 制热水工况下系统制热和发电性能试验研究 |
3.2.1 试验方案 |
3.2.2 制热水工况下系统制热和发电性能试验结果与讨论 |
3.2.3 系统制热和发电特性分析 |
3.3 冬季供暖工况下系统制热和发电性能试验研究 |
3.3.1 试验方案 |
3.3.2 冬季供暖工况下系统制热和发电性能试验结果与分析 |
3.4 夏季夜间制冷工况下系统制冷性能试验研究 |
3.4.1 试验方案 |
3.4.2 夏季夜间系统制冷性能试验结果与讨论 |
3.4.3 夏季夜间系统制冷特性分析 |
3.5 本章小结 |
4 中间补气型PVT热泵系统性能仿真模型的建立 |
4.1 制冷剂相关计算模型 |
4.1.1 制冷剂的物性参数计算 |
4.1.2 制冷剂的流动传热模型 |
4.2 系统部件数学模型 |
4.2.1 PVT组件数学模型 |
4.2.2 中间补气型压缩机数学模型 |
4.2.3 经济器数学模型 |
4.2.4 沉浸式换热盘管数学模型 |
4.2.5 电子膨胀阀数学模型 |
4.2.6 水箱数学模型 |
4.3 系统性能仿真模型的建立与求解 |
4.4 系统性能仿真模型的准确性验证 |
4.5 本章小结 |
5 中间补气型PVT热泵系统优化及热电冷性能分析 |
5.1 中间补气型PVT热泵系统经济器换热面积优化 |
5.1.1 经济器换热面积优化设计工况 |
5.1.2 经济器换热面积的优化分析 |
5.1.3 中间补气型PVT热泵系统样机开发 |
5.2 环境参数对系统制热和发电性能的影响分析 |
5.2.1 室外气温对系统制热和发电性能的影响 |
5.2.2 太阳辐射照度对系统制热和发电性能的影响 |
5.2.3 室外风速对系统制热和发电性能的影响 |
5.3 环境参数对系统制冷性能的影响分析 |
5.3.1 室外气温对系统制冷性能的影响 |
5.3.2 天空有效温度对系统制冷性能的影响 |
5.3.3 室外风速对系统制冷性能的影响 |
5.4 本章小结 |
6 中间补气型与常规PVT热泵系统性能对比分析 |
6.1 常规PVT热泵系统性能仿真模型的建立与求解 |
6.1.1 常规PVT热泵系统性能仿真模型 |
6.1.2 常规PVT热泵系统性能仿真模型的准确性验证 |
6.2 中间补气型与常规PVT热泵系统制热性能对比分析 |
6.2.1 制热工况下排气温度的对比分析 |
6.2.2 系统制热性能对比分析 |
6.3 中间补气型与常规PVT热泵系统制冷性能对比分析 |
6.3.1 制冷工况下排气温度的对比分析 |
6.3.2 系统制冷性能对比分析 |
6.4 本章小结 |
7 PVT热泵系统性能工程计算方法及冷热供需匹配关系研究 |
7.1 中间补气型PVT热泵系统性能10系数计算模型 |
7.1.1 系统性能10系数计算模型的提出 |
7.1.2 系统制热性能10系数计算模型的建立 |
7.1.3 系统制冷性能10系数计算模型的建立 |
7.2 大连地区系统制热和制冷性能计算与分析 |
7.2.1 大连地区供暖期系统制热性能计算与分析 |
7.2.2 大连地区空调期系统制冷性能计算与分析 |
7.3 中间补气型PVT热泵系统在建筑中应用的匹配分析 |
7.3.1 系统装机容量与建筑供暖空调面积的适用匹配思路 |
7.3.2 度日供暖保证率和度日供冷保证率 |
7.3.3 系统装机容量与建筑供暖空调面积的适用匹配分析 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点简述 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(5)分布式供能系统中的联合循环特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 国外分布式供能系统发展 |
1.1.2 国内分布式供能系统发展 |
1.2 分布式供能系统研究动态 |
1.2.1 燃气轮机为核心的大型分布式供能系统 |
1.2.2 内燃机为核心的小型分布式供能系统 |
1.2.3 有机朗肯循环和斯特林热机在余热回收中的应用 |
1.2.4 分布式供能系统中不同原动机的特点 |
1.3 分布式供能系统发展趋势 |
1.3.1 耦合可再生能源的分布式供能系统 |
1.3.2 基于生物质气化的分布式供能系统 |
1.4 本文研究主要内容 |
第2章 分布式供能系统中的循环单元及能量转换机理 |
2.1 引言 |
2.2 分布式供能系统的组成部件 |
2.3 分布式供能系统的循环单元 |
2.3.1 布雷顿循环 |
2.3.2 狄赛尔循环 |
2.3.3 朗肯循环 |
2.3.4 有机朗肯循环 |
2.3.5 斯特林循环 |
2.3.6 压缩式制冷循环 |
2.3.7 吸收式制冷循环 |
2.4 分布式供能系统的集成原则及耦合机理 |
2.4.1 热能的梯级利用 |
2.4.2 物理能与化学能的梯级利用 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于燃气轮机的大型分布式供能系统 |
3.1 引言 |
3.2 基于燃气轮机的大型分布式供能系统 |
3.2.1 系统设计参数 |
3.2.2 系统数学模型 |
3.2.3 系统性能评价准则 |
3.3 系统联合循环热力学特性 |
3.4 系统静态(?)特性 |
3.4.1 传统(?)分析 |
3.4.2 先进(?)分析 |
3.4.3 瞬时(?)损 |
3.5 系统逐时(?)特性 |
3.5.1 系统整体逐时(?)特性 |
3.5.2 布雷顿循环逐时(?)特性 |
3.5.3 朗肯循环逐时(?)特性 |
3.5.4 太阳能集热器逐时(?)特性 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于绿色燃料的船用中型分布式供能系统 |
4.1 引言 |
4.2 分布式供能系统中二甲醚燃料的制备 |
4.2.1 二甲醚燃料特性 |
4.2.2 二甲醚燃料制备系统 |
4.2.3 系统能量流动分析 |
4.3 基于绿色燃料的船用分布式联合循环系统 |
4.3.1 系统设计参数 |
4.3.2 有机朗肯循环回收烟气余热性能分析 |
4.4 有机朗肯循环与斯特林发动机余热回收对比 |
4.4.1 所需热源温度及热效率对比 |
4.4.2 输出功率对比 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于二甲醚内燃机的小型分布式供能系统 |
5.1 引言 |
5.2 以内燃机为原动机的小型分布式供能系统 |
5.3 分布式供能系统中内燃机的实验特性 |
5.3.1 内燃机实验台 |
5.3.2 实验测量设备 |
5.3.3 实验台控制设备 |
5.4 内燃机的性能指标 |
5.4.1 指示指标 |
5.4.2 有效指标 |
5.5 实验工况及结果 |
5.6 分布式供能系统研究方法 |
5.6.1 部件数学模型 |
5.6.2 能量平衡方程 |
5.6.3 系统评价准则 |
5.6.4 系统计算流程 |
5.7 本章小结 |
第6章 小型分布式供能系统特性及优化分析 |
6.1 引言 |
6.2 小型分布式供能系统特性 |
6.2.1 用户建筑能耗分析 |
6.2.2 系统能源供应逐时分析 |
6.2.3 系统性能逐时分析 |
6.3 分布式供能系统中内燃机与燃气轮机对比 |
6.3.1 主要设备参数计算 |
6.3.2 原动机对比分析 |
6.4 分布式供能系统集热器面积优化 |
6.4.1 优化理论 |
6.4.2 结果分析 |
6.5 系统敏感性分析 |
6.5.1 能源价格对投资回收期影响 |
6.5.2 不同燃料价格对比分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(6)空气源耦合地源一体化热泵系统性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究背景和意义 |
1.3 课题研究现状 |
1.3.1 空气源热泵 |
1.3.2 地源热泵 |
1.3.3 双源热泵复合供暖系统 |
1.4 研究内容 |
第二章 ASCGSIHP系统提出及模拟软件介绍 |
2.1 系统形式 |
2.2 系统的运行流程 |
2.3 模拟软件介绍 |
2.4 本章小结 |
第三章 热泵系统部件模型 |
3.1 压缩机模型建立 |
3.2 空气侧换热器模型建立 |
3.2.1 对数平均温差法(LMTD) |
3.2.2 ?-NTU法 |
3.3 土壤侧换热器模型建立 |
3.4 系统制热性能计算 |
3.5 本章小结 |
第四章 热泵系统性能模拟研究 |
4.1 能耗模拟 |
4.1.1 太原典型年气象参数 |
4.1.2 研究案例建筑的模型建立 |
4.2 ASCGSIHP系统仿真模型建立 |
4.2.1 ASCGSIHP模块建立 |
4.2.2 ASCGSIHP系统仿真图 |
4.3 实验验证 |
4.3.1 空气源运行模式验证 |
4.3.2 地源运行模式验证 |
4.4 空气源热泵模拟研究 |
4.4.1 空气源运行模式主要部件及参数设置 |
4.4.2 空气源运行模式仿真结果 |
4.5 地源热泵模拟研究 |
4.5.1 地源运行模式主要部件及参数设置 |
4.5.2 地源运行模式仿真结果 |
4.6 一体化机组模拟研究 |
4.6.1 一体化机组主要部件及参数设置 |
4.6.2 ASCGSIHP系统仿真结果 |
4.7 三种机组的经济性分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 ASCGSIHP系统性能优化 |
5.1 优化思路 |
5.2 优化模型建立 |
5.3 优化结果分析 |
5.3.1 适用性分析 |
5.3.2 节能性分析 |
5.3.3 环保性分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
致谢 |
(7)茯砖茶发酵、干燥工艺全周期能耗分析与节能特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号说明 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外恒温恒湿与干燥技术的研究与应用 |
1.2.2 国内外恒温恒湿与干燥过程节能技术的研究及应用 |
1.3 研究内容 |
2 茯砖茶烘房模型及能源系统 |
2.1 茯砖茶烘房与能源系统 |
2.1.1 茯砖茶烘房介绍 |
2.1.2 茯砖茶烘房能源系统介绍 |
2.1.3 能源系统主要设备选型 |
2.2 茯砖茶烘房参数分析与设置 |
2.2.1 烘房负荷分析 |
2.2.2 烘房仿真计算参数 |
2.3 烘房能源系统模型的建立 |
2.3.1 能源系统模型假设 |
2.3.2 空气源热泵模型 |
2.3.3 除湿器模型 |
2.3.4 燃气锅炉模型 |
2.3.5 风机模型 |
2.3.6 全热和显热交换器模型 |
2.3.7 其他设备模型 |
2.4 本章小结 |
3 茯砖茶烘房与能源系统仿真模型建立 |
3.1 TRNSYS模拟软件介绍 |
3.2 茯砖茶烘房负荷分布规律研究 |
3.2.1 气象数据 |
3.2.2 烘房模型的建立 |
3.2.3 烘房负荷特点与分布规律分析 |
3.3 茯砖茶烘房能源系统参数设定与动态仿真结果分析 |
3.3.1 烘房TRNSYS系统模型的建立 |
3.3.2 TRNSYS主要模块参数设定 |
3.3.3 TRNSYS控制模块设定 |
3.3.4 烘房TRNSYS系统模型主要模块连接 |
3.4 全年运行基于内循环空气处理方式下能源系统的动态结果分析 |
3.4.1 全年热泵烘房温湿度与系统能耗动态结果分析 |
3.4.2 全年锅炉烘房温湿度与能源系统能耗动态结果分析 |
3.5 烘房系统模型验证 |
3.5.1 烘房系统温湿度与能耗测定 |
3.5.2 烘房系统模拟与实测对比分析 |
3.6 本章小结 |
4 茯砖茶发酵、干燥工艺系统评价指标研究 |
4.1 各评价指标分类 |
4.2 不同热源基于内循环空气处理方式下烘房全年各评价指标的对比分析 |
4.2.1 烘房温湿度稳定性评价指标分析 |
4.2.2 烘房全年能耗技术评价指标分析 |
4.2.3 烘房全年经济与环境评价指标分析 |
4.3 本章小结 |
5 全年不同空气处理方式与热源组合方案的节能特性研究 |
5.1 茯砖茶烘房空气处理过程节能优化可行性分析 |
5.1.1 不同空气处理过程节能优化可行性分析 |
5.1.2 系统模型建立 |
5.2 基于全热回收的全新风热泵系统烘房温湿度动态结果分析 |
5.3 基于显热回收一次回风的热泵系统新风优化控制 |
5.3.1 烘房不同新风比下温湿度动态结果分析 |
5.3.2 新风比优化后热泵系统烘房温湿度与能耗动态结果分析 |
5.3.3 新风比优化后锅炉系统烘房温湿度与能耗动态结果分析 |
5.4 不同方案各评价指标对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者在读期间研究成果 |
致谢 |
(8)空气源热泵与燃气锅炉在青岛地区的研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文主要研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 空气源热泵与燃气锅炉联合供热系统构建 |
2.1 TRNSYS软件简介 |
2.2 热源侧模型 |
2.2.1 空气源热泵模型 |
2.2.2 燃气锅炉模型 |
2.2.3 循环水泵模型 |
2.3 供暖末端模型 |
2.4 搭建TRNSYS模拟系统 |
2.4.1 实际模型分析 |
2.4.2 TRNSYS模块选取并建模 |
2.4.3 组合调试 |
2.5 本章小结 |
第三章 空气源热泵与燃气锅炉耦合供热系统的模拟及优化分析 |
3.1 DeST软件仿真 |
3.2 设备选型 |
3.2.1 空气源热泵 |
3.2.2 燃气锅炉 |
3.2.3 循环水泵 |
3.3 控制策略 |
3.4 优化配比 |
第四章 联合供热模式与单独供热模式比较研究 |
4.1 空气源热泵与燃气锅炉耦合供热系统经济性指标 |
4.1.1 初投资 |
4.1.2 运行费用 |
4.1.3 环境效益分析 |
4.1.4 机组占地面积 |
4.2 空气源热泵供热系统经济性指标 |
4.2.1 初投资 |
4.2.2 运行费用 |
4.2.3 环境效益分析 |
4.2.4 机组占地面积 |
4.3 燃气锅炉供热系统经济性指标 |
4.3.1 初投资 |
4.3.2 运行费用 |
4.3.3 环境效益分析 |
4.3.4 机组占地面积 |
4.4 模糊综合评价 |
4.4.1 模糊综合评价法方法介绍 |
4.4.2 递阶层次结构建立 |
4.4.3 构造两两比较的判断矩阵 |
4.4.4 权重向量和一致性目标 |
4.4.5 AHP的总排序 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 后续研究工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)太阳能热泵再生的转轮供暖净化系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及研究意义 |
1.1.1 节能与环保的重要性 |
1.1.2 室内空气品质的重要性 |
1.1.3 我国现行的集中供暖体系 |
1.2 国内外发展历程及研究现状 |
1.2.1 转轮空调系统国内外应用情况 |
1.2.2 太阳能热泵技术的研究现状 |
1.2.3 非集中供暖区采暖方式 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 课题研究的技术路线 |
2 理论研究基础及系统的提出 |
2.1 室内空气净化 |
2.1.1 空气净化技术 |
2.1.2 吸附净化的机理和过程 |
2.1.3 室内空气净化装置 |
2.1.4 转轮的脱附再生工艺 |
2.1.5 吸附剂的种类和选择 |
2.2 分散供暖方式 |
2.2.1 分散式供暖的特点 |
2.2.2 分散式供暖的热源 |
2.3 系统形式的确定 |
2.3.1 太阳能集热系统中的主要设备 |
2.3.2 循环工质的选择 |
2.3.3 空气-空气型热泵中的主要设备 |
2.4 系统的运行模式与工作原理 |
2.4.1 系统的运行模式 |
2.4.2 系统工作原理 |
2.5 本章小结 |
3 系统模型的构建与性能分析 |
3.1 转轮吸附模型的完善和验证 |
3.1.1 数学模型的完善 |
3.1.2 模型的验证 |
3.2 太阳能热泵再生系统模型的搭建 |
3.2.1 室外气象信息的模拟与验证 |
3.2.2 主要部件的数学模型和假设条件 |
3.3 系统性能的模拟分析 |
3.3.1 太阳辐射强度的模拟分析 |
3.3.2 系统再生温度模拟分析 |
3.3.3 系统制热量的模拟分析 |
3.3.4 系统能耗的模拟分析 |
3.3.5 系统供暖性能分析 |
3.3.6 系统VOC吸附量分析 |
3.4 本章小结 |
4 系统的区域适用与节能性研究 |
4.1 研究区域的确定 |
4.1.1 我国供暖区域的划分 |
4.1.2 我国的气候分区 |
4.1.3 不同地区模拟供暖期的确定 |
4.2 建筑的基本参数 |
4.2.1 建筑概况 |
4.2.2 围护结构热工参数 |
4.2.3 室内设计参数 |
4.2.4 建筑模拟结果分析 |
4.3 系统性能评价指标 |
4.3.1 太阳能平板集热子系统 |
4.3.2 空气源热泵子系统 |
4.3.3 系统的整体评价参数 |
4.4 系统在不同区域性能参数的比较分析 |
4.4.1 转轮再生侧 |
4.4.2 转轮处理侧 |
4.5 系统综合性能的比较 |
4.6 与电辅助太阳能转轮系统的能耗对比 |
4.6.1 电辅助太阳能再生侧模型的搭建 |
4.6.2 两种再生模式能耗的对比 |
4.7 系统全年运行能耗 |
4.8 本章小结 |
5 经济性分析 |
5.1 经济性分析的理论基础 |
5.1.1 经济评价方法 |
5.1.2 总费用的构成 |
5.2 系统的经济性分析 |
5.2.1 系统初投资费用分析 |
5.2.2 不同地区年运行费用分析 |
5.2.3 与其他空调系统经济性的比较 |
5.2.4 投资回收年限分析 |
5.3 系统经济性的综合评价 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 研究工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
致谢 |
(10)跨临界二氧化碳水-水热泵系统仿真及实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 跨临界二氧化碳热泵系统研究现状 |
1.2.2 国内外仿真与优化研究 |
1.3 研究的主要内容 |
第2章 二氧化碳流体传热特性 |
2.1 超临界二氧化碳流体性质 |
2.1.1 超临界二氧化碳传热特性 |
2.2 超临界二氧化碳流体传热研究 |
2.3 超临界二氧化碳流体流动特性 |
2.4 本章小结 |
第3章 跨临界二氧化碳热泵系统模型 |
3.1 气冷器仿真模型 |
3.2 蒸发器仿真模型 |
3.3 压缩机仿真模型 |
3.4 电子膨胀阀仿真模型 |
3.5 跨临界二氧化碳热泵系统模型 |
3.6 本章小结 |
第4章 跨临界二氧化碳热泵系统设计优化 |
4.1 跨临界二氧化碳热泵系统设计 |
4.2 换热器设计 |
4.2.1 气冷器设计 |
4.2.2 蒸发器设计 |
4.3 夹点分析在换热器的选型计算中的应用 |
4.4 压缩机设计 |
4.5 电子膨胀阀设计 |
4.6 其他部件选型 |
4.7 本章小结 |
第5章 跨临界二氧化碳热泵系统仿真结果及分析 |
5.1 排气压力对系统影响 |
5.2 蒸发温度对系统影响 |
5.3 冷却水进口温度对系统影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
四、美国谷轮公司压缩机应用技术——第一讲 空气-空气热泵系统设计(论文参考文献)
- [1]低环境温度准二级变频空气源热泵供暖性能提升研究[D]. 魏文哲. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]部分负荷下空气源热泵供暖性能评价与系统运行策略研究[D]. 徐昭炜. 中国建筑科学研究院有限公司, 2021
- [3]复叠式空气源热泵系统运行特性研究[D]. 黄成军. 天津商业大学, 2021(12)
- [4]中间补气型PVT热泵热电冷联供系统性能研究[D]. 路世翔. 大连理工大学, 2020
- [5]分布式供能系统中的联合循环特性研究[D]. 王树成. 华北电力大学(北京), 2020
- [6]空气源耦合地源一体化热泵系统性能研究[D]. 李科宏. 太原理工大学, 2020(07)
- [7]茯砖茶发酵、干燥工艺全周期能耗分析与节能特性研究[D]. 宁旭昊. 西安建筑科技大学, 2020
- [8]空气源热泵与燃气锅炉在青岛地区的研究及应用[D]. 高屾. 青岛理工大学, 2020(02)
- [9]太阳能热泵再生的转轮供暖净化系统研究[D]. 王睿嘉. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [10]跨临界二氧化碳水-水热泵系统仿真及实验研究[D]. 张晓乐. 华北电力大学(北京), 2020(06)