太阳能与热泵技术在原油加热系统的应用

利用燃油、燃气加热炉加热原油会造成能源浪费和环境污染,以太阳能和回注水热交换所获热量为高温水源热泵的低温热源,以电加热器为备用热源,用于集输原油的循环加热,可以达到节能减排的目的。分别建立了太阳能集热器和高温水源热泵的数学模型,采用Matlab中的Simulink仿真技术建模,输入现场运行参数进行仿真,通过模拟仿真预测太阳能与热泵联合供热系统的运行情况,并将模拟运行结果与其他供热系统进行经济性比较。结果表明:太阳能与高温热泵联合供热系统的制热温度达75℃,制热系数达3.5,年运行费用较电锅炉加热节省40.23×104元,增加的投资14个月即可收回,经济效益比较显著。     

陶瓷板太阳能集热器保温隔热设计及养殖水体升温试验

为研究保温隔热结构对陶瓷板太阳能集热器水体升温和集热效果的影响,进行了不同工况模式下的水体升温对比试验,并对其集热效果进行了探讨。结果表明:陶瓷板太阳能集热器的水体升温幅度和得热量与辐射照度成正比,且受保温隔热结构的影响较大;晴天天气、同等流量条件下,有保温隔热的集热器水体升温幅度比无保温隔热的集热器平均提高2.3℃,日有用得热量提高68.8%;阴天天气、无保温隔热的集热器会造成14.3 MJ/m~2的热量流失,水体升温幅度比前者低3.1℃;增加水体流量,集热器的水体升温幅度随之降低,而得热量则增加,大流量条件下保温隔热更有利于系统集热;有盖板(有保温)的集热器水体升温幅度和日有用得热量分别比无盖板(有保温)的集热器高出0.3、1.2 MJ/m~2。研究表明,保温隔热结构可显著提升陶瓷板太阳能集热器的水体升温效果和集热性能,该种模式在中国北方地区工业化水产养殖水体升温工程中具有良好的应用前景。     

芦笋栽培技术

1育苗 芦笋育苗分早春拱棚育苗和秋季露地育苗。1．1浸种催芽。先用清水漂洗,去除秕种和杂质等,再用50％的多菌灵300倍液浸泡12h对种子进行消毒,消毒后将种子用30℃～35℃的温水浸泡2～3d,浸泡期间每天换清水1～2次,种子出水后放入盒中盖上湿布,置于25℃～28℃的环境中催芽,     

地源热泵空调系统在日光温室中的加温效果

本试验通过对比测量有无地源热泵系统的两栋日光温室内的温度、空气湿度等环境因素.分析评价了地源热泵系统在日光温室冬季应用的效果.结果表明:在室外最低气温-8.8℃的条件下,热泵温室内的平均气温可达到21.5℃,比对照温室平均气温高13.7℃.比室外平均气温高23.9℃.热泵温室内的相对湿度在48%～74%范围内变化,其平均相对湿度较对照温室低20%,比室外条件低31%.地源热泵系统运行时,其制热系数COP为4.16.由此可见,应用地源热泵系统进行加温,其目光温室内的温度和湿度不仅可以满足作物生长发育的需要.而且系统供热性能较高,节能效果较好.     

燃气热泵冷库冷热流优化的性能分析

燃气热泵驱动的冷库以天然气并辅少量电力作为能源输入.建立了燃气热泵冷库的系统模型,通过对模型的求解,获得了燃气热泵冷库的性能.研究发现燃气热泵驱动的冷库蒸发温度-22℃,制冷剂流量1.1 kg/s.制冷压缩机耗功6.1 kW,COP为2.2,一次能源利用率1.29.该系统具有良好制冷性能.燃气热泵冷库测试中降温所需要的时间约为40 min,降温迅速.当扰动发生时,约30 min内回复,系统调节性能良好.通过分析可知道,该系统具有很好的节能特性和调节特性.     

陶瓷板和真空管太阳能集热器对养殖水体升温效果的对比研究

水体升温是工厂化养殖生产的重要环节,为寻找一种高效环保且经济适用的养殖水体升温方式,对目前广泛使用的陶瓷板和真空管太阳能集热器进行了养殖水体升温效果对比试验。结果表明:当辐照度为230～1100 W/m~2、水体流量为200～400 L/h时,陶瓷板集热器对养殖水体的最大单位面积升温幅度略高于真空管集热器,分别为0.71℃和0.65℃,且陶瓷板集热器对养殖水体的水质几乎无影响;陶瓷板集热器的日有用得热量(q_(17))低于真空管集热器,这可能与陶瓷板集热器热量流失较大有关,可通过增加保温隔热结构进行改善。研究表明,在相同工况条件下,陶瓷板太阳能集热器对养殖水体的升温幅度与真空管集热器十分接近,且陶瓷板太阳能集热器结构简单、价格低廉,具有替代真空管太阳能集热器的潜力。     

立桶式家用热泵热水器冷凝器性能的研究

针对华南地区的气候特点,用同样管径和长度的高导热耐腐蚀不锈钢管绕成等径螺旋盘管和非等径螺旋盘管作为家用热泵热水器的沉浸式冷凝器,并对其传热特性进行了对比分析和实验研究.结果表明,在同等环境条件下,加热90 L立桶式静态水至50℃,非等径螺旋盘管的综合效果优于等径螺旋盘管;加热3 L/min流量的立桶式动态水,采用非等径螺旋盘管的平均出水温度比等径螺旋盘管大约高1℃.     

太阳能冷管制冷试验的研究

研究了太阳能冷管利用太阳光作为热源,根据固体吸附式的制冷原理,采用沸石-水作为工质对,在1只玻璃管内完成制冷与制热循环.结果表明,单支太阳能冷管制冷量可以达到200 kJ,性能系数COP约为0.24～0.28之间.     

直接膨胀式太阳能热泵系统的性能研究

对自行设计、建立的直接膨胀式太阳能热泵系统实验装置进行了春季运行工况下的实验研究,实验结果表明,在空气温度为22～24℃,太阳能辐照度为700～1 000 W/m＜'2＞的室外环境下,该系统的热泵性能系数COP达到了2.50～3.35.根据典型实验数据,讨论了太阳能辐照度、环境温度、冷凝温度等各参数对系统的热泵性能系数和集热效率的影响.在此基础上提出了改善系统性能的方法,并探讨了该系统的运行稳定性和应用.     

热解工艺对生物炭产量的影响

为了揭示炭化条件与生物炭产率之间的关系,以油菜秸秆为实验材料,通过无氧炭化法来研究炭化温度、炭化时间和炭化时的升温速度对生物炭产率的影响。结果表明:温度从300℃升高至900℃,产率从40.17%降低至19.40%;300℃、600℃和900℃炭化时间从5min增至150min,产率分别为42.58%~48.76%,27.32%~30.15%,18.55%~25.11%;600℃升温速度从50℃/h增至250℃/h,产率从29.00%~28.60%降低至26.04%~26.88%。可见,热解温度是影响油菜秸秆生物炭产率的重要因素,而炭化时间和升温速度对油菜秸秆生物炭的产率影响较小。     

CO_2充入量对小型热泵干燥机性能的影响

【目的】探究CO_2充入量与热泵干燥机系统功率、干燥室内温度、系统性能系数的关系,获得CO_2最佳充入量。【方法】根据实际生产要求分析热泵干燥机的工作原理,搭建CO_2热泵干燥试验平台;使用PLC采集数据和设计监测系统;进行CO_2充入量试验。【结果】当CO_2充入量为2.5 kg时,该系统功率达1 200 W,干燥室内温度较高,达70℃,系统的能耗比(COP)为3.89,单位时间除湿量为1.636 kg·h-1。此时冷却器和蒸发器压力适宜,进出口温差较大。【结论】该系统能源利用率高,性能优。     

地下水源热泵系统在密闭式肉鸡舍的应用效果分析

为研究地下水源热泵系统供暖对规模化密闭式肉鸡舍环境参数及肉仔鸡生产性能的影响,选择3栋鸡舍为研究对象,每天8:00和20:00测定密闭式鸡舍内的温度、相对湿度和氨气水平,每周测定肉仔鸡的体质量,并统计死淘率。结果显示,在规模化肉鸡养殖生产过程中采用单井最大取水量100 m~3/h、出水温度53℃的1 000 m地下水源热泵系统供暖,批出栏36万只肉鸡养殖场供暖最远端肉鸡舍内温度为27.07~34.98℃,相对湿度为56.38%~64.98%,氨气水平为0.50~11.45 mg/m~3,42日龄肉鸡出栏体质量较标准品种体质量低0.26%~3.30%,死淘率为4.34%~5.66%,表明地下水源热泵系统供暖在规模肉鸡养殖中可行。     

空气源热泵热水器的研制及试验研究

介绍了空气源热泵热水器的原理及发展前景,设计了冷凝器（储水箱）的形式,并对系统装置进行了试验研究。结果表明,空气源热泵热水器优于常规系统,热泵综合利用装置在制冷兼制热水的运行状况下,可提高系统的制冷性能,减少能耗,而且还能够回收制冷系统的冷凝热量供应热水。     

燃气锅炉在热水供暖系统中的供热调节

通过供热调节和采暖期室外日平均温度的计算 ,得出热水供暖系统供、回水温度与室外日平均温度的关系 ;利用燃气锅炉良好的控制性能 ,在触摸屏上设置运行参数 ,控制燃气锅炉的燃烧 ,降低了燃煤锅炉调节过程中人为因素的影响 ,节约了能源 ,可更好地满足热用户的需要     

户用小型沼气采暖锅炉的设计计算

在高寒地区农户仅将沼气作为炊事用能,冬季采暖方式主要还以直接燃烧秸秆、薪柴等生物质为主。为了实现冬季取暖和炊事都利用沼气,设计小型户用沼气锅炉,并参照大中型锅炉的设计方法,提出适用于小型户用沼气锅炉的热力计算方法。通过理论计算和选取相应参数,利用炉膛出口温度和排烟温度先假设与后校核的方法,对沼气锅炉辐射换热面和对流换热面进行理论设计计算,并设计出沼气锅炉的整体结构。通过试验对锅炉性能进行测试,平均热效率为92.76%,完全符合锅炉的设计要求。     

石家庄地区地源热泵与太阳能复合空调系统的应用研究

针对我国北方地区地源热泵空调系统普遍存在的热平衡失调问题,设计了一款地源热泵与太阳能复合空气调节系统,并于2010年在石家庄市的老年公寓工程改造中应用。结果表明该系统效果良好,改造后比改造前地埋管换热器初始出水温度提高6℃;最低出水温度提高5℃;地源热泵机组能效比由1.67提高到3.82;冬季运行费用由20元/m2降低至11元/m2;该工程冬季总运行费用由5万元降低至2.75万元。该实例证明该系统结合了地源热泵和太阳能的各自优点,在石家庄地区应用效果明显,并且用于太阳能系统的初投资4.5万元一年后已收回成本,有推广应用的价值。     

西部原油管道余热回收系统的设计与应用

西部原油管道冬季运行油品热处理外输出站温度达到50-55℃，不但损伤管道防腐层，而且造成能源浪费。为此，对乌鲁木齐首站、鄯善站原油加热系统进行余热回收技术改造，在热媒换热器的基础上增加了油油换热器，使热原油与进站冷油进行热量交换，对综合热处理后的原油进行余热回收，既满足了原油综合热处理65℃的温度要求和40℃出站的温度要求，又达到节能降耗的目的，实际节约能源近30％。同时，冬季运行投用余热回收装置后，可防止紧急停输再启输工况下输油泵因油温过高保护停泵及部分冷油进入下游，并满足急冷热处理后的外输条件。（图7，表6，参8）     

石空-兰州含蜡原油管道运行方案优化

根据石空-兰州原油管道沿线油温、地温数据以及油品物性,采用常温、加热及加剂综合热处理3种输送工艺,其下游进站油温应分别不低于22℃、20℃和17℃。将全年分为春夏秋冬4个运行时段,对不同输量下的运行方案进行细化,给出了详细的油温控制要求、异常工况应对方案,以及加剂输送时加剂系统故障工况下的保障方案。运行方案要求：进站油温须高于凝点3℃;沿线启炉加热出站油温不低于50℃;1、2月份综合热处理加剂量不低于25g／t,其他月份不低于12．5g／t。此外,在经济性方面,加剂综合热处理输送工艺明显优于加热输送工艺。（图1,表2,参12）     

热泵驱动的溶液除湿在谷物就仓干燥中的应用

为安全且高效地实现粮食干燥储存,设计了一套基于热泵驱动的溶液除湿谷物就仓干燥系统,并建立了系统中各部件及谷物就仓干燥数学模型。模拟了南昌地区秋季初始含水率为22%、初始温度为20 ℃的200 t谷物就仓干燥至安全水分的过程。分析了溶液除湿系统干燥中风量对系统干燥时间及耗能的影响,得出耗能最低的最佳通风量;提出自然通风与溶液除湿系统结合的混合干燥方式,采用最佳通风量进行干燥,分析了自然通风时长对系统干燥时间和耗能的影响;且研究了以全自然通风、溶液除湿系统及混合干燥三种方式下干燥过程中谷物含水率和COP(coefficient of performance)的变化情况。结果表明：当风量为200 m3·h-1·t-1时,溶液除湿系统耗能最低,干燥时间为200 h,远低于安全干燥期,干燥过程平均COP可达43;采用全自然通风干燥时,在安全干燥期内谷物水分无法降至安全储存要求,且干燥过程整体COP较低。采用混合干燥方式时,合理的自然通风时间有利于降低系统耗能;混合干燥方式在干燥前期采用自然通风,可充分利用其干燥能力,后期采用溶液除湿系统将谷物降至安全水分,可为实现安全、高效、节能的谷物就仓干燥过程提供一种选择。