南京地区玻璃温室中地源热泵的加温效果及效益分析

为研究低纬度地区玻璃温室中地源热泵系统应用的可行性,在南京市溧水区的玻璃温室中进行了地源热泵系统加温试验。结果表明,地源热泵系统能够有效增加玻璃温室内的温度,制热系数达到3.39,较传统的燃煤锅炉加温平均节能36.38%;冬季使用地源热泵系统加温日运行费用为0.24元/m2,低于采用燃煤锅炉加温的日运行费用0.29元/m2。     

太阳能 地能热泵耦合系统在沼气工程厌氧发酵增温中的设计与应用

针对300 m3一体化厌氧罐设计一套太阳能 地能热泵耦合系统,以地源热泵系统为主,太阳能加热系统为辅,根据天气情况切换运行模式。通过热负荷计算出总需热量为1 984 MJ·d-1,选择型号为PR090 GRB博拉贝尔主机1台,地埋管系统设计孔深80 m,钻孔总数9个。换热器设计为单U型埋设,孔位采取矩形或三角形布置,孔间距4～5 m。太阳能集热器选用皇明公司生产的JPH 50TT18 00°型,集热面积34 m2。经计算,地埋管地源热泵系统年能耗约为26万元,年运行费用可节省11万元,年减排CO2 1325 t、碳粉尘361 t、SO2 399 t、氮氧化物02 t。从节能性和经济性来说,该系统具有较好的实用性和推广性。     

地源热泵式中、高温厌氧发酵加温系统比选分析

[目的]筛选沼气工程发酵系统。[方法]比较70 m3/d日产气量的中型沼气工程用的地源热泵式中温厌氧发酵加温系统(池容产气率1 m3/(m3.d))和地源热泵式高温厌氧发酵加温系统(池容产气率2.2 m3/(m3.d))2种加温方案,计算其沼气池理论加温负荷、系统初投资以及运行费用,并分析了2者的技术可行性和经济效益。[结果]高温厌氧发酵系统的初投资比中温厌氧发酵系统少8.3万元,年运行费用少2 711元,投资效益净现值为123 333元。[结论]分析表明在加温系统的生命周期内,高温厌氧发酵系统具有更好的投资效益。     

太阳能-土壤源热泵空调系统研究

提出了太阳能—土壤源热泵空调系统的概念,研究了该系统的工作原理。对地源热泵和热管式太阳能集热器的热力计算方法进行了理论分析;结合工程实例,介绍了太阳能地源热泵空调系统的设计思路和运行方式。     

温室太阳能污泥干化系统的设计及试验研究

为提高污水处理厂污泥处理处置水平,探求温室太阳能和热泵技术在污泥干化领域的应用方法,设计一种新型温室太阳能污泥干化系统。该系统主要由温室、翻泥机、辅助热源、通风系统、保温系统组成。在河南地区对系统的核心部件,扰流风机、翻泥机和热泵系统进行了热性能试验研究。结果表明:扰流风机扰乱了温室内部的温度分布,使上部的热能向下部流动,温室底部温度提升了3~5 ℃;在本研究涉及的风速范围内,风速为2~6 m/s时对污泥干化起促进作用,6~8 m/s时,干化含水率减小缓慢,此时对污泥干化系统扰动较大。翻泥机翻泥的时间间隔与温室内热能相关,间隔为30~70 min范围内与干化含水率存在线性关系;在太阳能不足的冬季使用水源热泵系统较使用空气源热泵系统污泥干化含水率提高了11%,双系统较水源热泵系统提高了8%。试验验证结果表明:1 000 m²的温室污泥干化系统,日均处理污泥约10 t。     

太阳能相变蓄热系统在温室加温中的应用

为充分利用太阳能资源提高冬季温室的夜间气温,设计一种太阳能相变蓄热系统。白天利用太阳能集热板吸收太阳辐射并将其转化成热能储存到相变材料内;夜间以空气为热媒将相变材料内的热能输送到温室内,为温室加温。试验结果表明:晴天应用该系统,温室夜间平均气温可提高2.0℃,夜间最低气温提高3.1℃;在不同天气状况的综合条件下应用该系统,温室夜间最低气温平均提高2.5℃,20cm处地温平均提高1.5℃;经计算,晴天条件下,该系统的平均集热效率为59.2%,夜间单位面积放热量为4.05MJ/m2,平均加温热流密度为83.4 W/m2;应用该系统温室增温效果明显。     

太阳能集热系统与回热盘管沼气工程的应用

在寒冷的冬季,沼气的使用中存在产气率低、使用率低、使用时间短、沼气使用综合效益差等问题。浙江省诸暨市银辉生态养殖场的沼气工程利用太阳能加热,巧妙地解决了寒冷地区冬季沼气生产的问题。采用跟踪监测和对比参照的方法对该沼气工程进行了监测。结果表明：在冬季,该系统厌氧发酵池的池温最高温度为22．8℃,最低温度为12．7℃,产气率在75m^3.d^-1以上,可产生经济效益23万元·a^-1,可以切实提高沼气工程的温度及产气率,并对沼气工程的经济、生态、社会效益进行了评估,值得大规模的推广应用。     

发电余热与太阳能耦合增温系统设计与应用

车库式干发酵沼气系统在冬季运行过程中,由于温度低而影响厌氧菌的活力,造成系统产气量大幅下降。为保障其冬季稳定产气,试验以长江中下游地区为例设计出一套发电余热与太阳能耦合增温系统,对该系统增温热负荷、发电机组余热回收率、太阳能热效率等关键参数进行理论计算得出,系统的中温发酵最大负荷为1月,负荷量为23 630.4 MJ;5—10月只需要太阳能供热就可基本实现中温发酵环境;11—12月、1—4月系统需要发电余热补充增温。经工程试验表明,100 t物料在冬季由13.3℃增温到35.0℃,至少须提供热量17 680.6 MJ,系统经过10 d可实现库内物料中温发酵,并能够维持中温发酵水平。     

地源热泵空调系统在温室中跨季节蓄热运行的性能

温室作为设施农业的主体,其温度调节尤为重要。通过地源热泵空调系统,对温室进行跨季节蓄热,高效节能,清洁环保。以北京某温室及其地源热泵空调系统为研究对象,分析跨季节蓄热系统在温室中的运行性能。采用DeST软件进行建模,分析负荷和室温变化规律,确定系统的运行特性,再结合工程实际数据,探究地源热泵空调系统的运行效果,分析系统运行的稳定性。结果表明,全年热、冷负荷总量比值为1.0:1.1,可实现温室能源跨季节的自供给利用;温室室温维持在20.0~25.0 ℃,能够满足高档花卉的生长温度需求;热泵源侧进水温度维持在11.4~23.7 ℃,可以满足相关规范要求;全年地埋管处土壤温度升高1.3 ℃,变化相对稳定。综上可知,地源热泵系统在温室中运行效果显著,稳定性较强,具有良好的经济和节能减排效益。     

粉煤灰分子筛强化砂生物滤池处理农村生活污水效果研究

本试验对粉煤灰分子筛强化砂生物滤池农村生活污水处理工程进行了为期一年的研究。结果表明:该工程对生活污水中化学需氧量(COD)、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的平均去除率分别为96.08%、93.24%、83.71%和88.82%,出水平均值分别为15.29、2.02、5.74 mg/L和0.34 mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。该工程采用了多项保温措施,冬季进出水温度在10℃以上,保证了工程的正常运行。该工程运行成本低,每天处理污水费用仅为0.30元/吨。     

以育苗废水作热源的海水热泵制热性能研究

以新鲜海水和育苗废水作热源,研究了海水热泵的制热性能和对育苗水体的升温效果。结果表明：增加海水热源温度和流量,有利于提高海水热泵的蒸发温度和制热量,当海水热源温度和流量保持在16℃和300L／h以上时,海水热泵具有良好的制热性能,热泵的制热系数COP值超过3．5;提高海水热源温度,冷凝器出水升温幅度随之增加,但是随着海水热源流量增大,冷凝器出水升温幅度明显下降,当海水热源温度高于16℃、流量小于300L/h时,冷凝器出水升温幅度保持在5．8℃以上;利用净化后的育苗废水（温度为21～23℃,流量为300t／h）作热源时,海水热泵具有良好的运转性能,热泵的COP值达到4．2,冷凝器出水升温幅度达7．6℃,海水热泵的水体升温费用与燃煤锅炉相当,仅为燃气锅炉、电加热和燃油锅炉加热费用的14．5％、23．7％和28．5％。     

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）     

太阳能-水源热泵联合加热温室系统研究

为了探索太阳能-水源热泵技术在设施农业领域的应用方法和发展潜力,寻求解决温室加温费用高、存在污染等问题的方法,对一种用于温室的太阳能和水源热泵联合加温系统进行了试验研究。结果表明:此项研究对太阳能-水源热泵这项新能源技术在农业领域的应用具有重要的意义,可减少连栋温室水源热泵加温系统一次性投资和运行成本,降低能源消耗,为太阳能水源热泵联合作为温室有效的加温系统提供了一定的理论依据。     

EED地能设计软件的工程应用分析

换热器的设计是地源热泵空调系统设计的关键。目前,在地热换热器的设计计算方面缺少系统的理论研究。本文在北京北务开发区建立了地源热泵实验系统,利用数据采集装置对系统的冬季运行数据进行实时采集,并将一种新型地能设计软件(EED)用于该工程的设计和计算,模拟出循环液体的温度和其它设计参数。此外,本文还进行了实验数据与理论数据的比对,分析了造成数据差异的原因,为该设计软件的进一步推广和应用提供了依据。     

新型农村地源热泵地埋管换热器的传热模拟

[目的]更好地模拟地源热泵地埋换热器的换热状况。[方法]介绍了3种地源热泵地埋管换热器的传热模型(线热源模型、圆柱热源模型和Eskilson模型),以宁波市鄞州区冬天供热为例,选择适当的传热模型进行数据模拟,得出了地埋管周围土壤温度场分布。[结果]地源热泵系统连续运行一段时间后,地埋管周围半径为0.8 m的范围内温度场会呈现强烈的变化,该区域以外的地方温度变化越来越小,直至接近于土壤的原始温度;浅层地表土壤原始温度场分布与深度呈指数关系,当深度达到一定程度后,土壤基本上维持恒温状态,比当地年平均气温高1~2℃。[结论]该研究为新型农村地源热泵中央空调工程设计和运行提供了理论参考。     

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。     

太阳能-土壤源热泵系统计算软件的开发与应用

通过混合应用线热源和圆柱源理论,建立了太阳能-土壤源混合式热泵系统的数学模型,并通过应用该模型,在Visual Basic语言基础上开发出了相关的计算软件。该软件在给定负荷的条件下不仅可以对单独的土壤源热泵系统进行设计与预测,还可以在已知当地日照的情况下对太阳能与土壤源热泵联合运行的情况进行设计。     

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。