太阳能热泵开发的理论与实践

热泵技术是一种很好的节能型空调制冷供热技术,把热泵技术与太阳能热利用技术结合可提高太阳能集热器效率和热泵系统性能,同时解决全天候供热问题.为此,论述了太阳能热泵的技术原理和特点以及在提供热水方面的应用和研究现状.     

太阳能-空气源热泵复合系统供暖性能研究

将太阳能集热与空气源热泵结合,在上海地区针对辐射地暖和风机盘管两种换热末端的供暖特性进行实验对比和模拟验证,结果表明辐射地暖温度场均匀,具有更好的热舒适性。当采用辐射地暖末端供暖时,太阳能热泵联合供暖时COP由热泵单独供暖的2.67提升至3.89,联合供暖费用是热泵独立供暖费用的57.1%,在不同天气情况下均证明了该系统在上海地区的节能性和经济性。     

一种小型太阳能水源热泵采暖系统的试验研究

太阳能热泵系统最大限度地发挥了太阳能与热泵的节能优势,对缓解当前的能耗问题意义重大。近年来,太阳能热泵技术已被广泛应用到室内采暖系统中。本文利用太阳能和热泵技术的结合设计了一种小型太阳能热泵采暖系统,针对银川地区气候条件,对太阳能热泵采暖系统进行试验研究,分析了蒸发端水温对系统吸热量、制热量、压缩机吸排气压力、压缩机coph的影响。研究结果表明:该小型太阳能热泵采暖系统是可行的,末端温度可以满足采暖需求,系统节能和能量高效利用的效果明显。     

吸收式热泵对生物质直燃烟气余能利用的影响研究

针对生物质热电联产系统烟气直接排放造成的能源浪费等问题,本文提出一种利用吸收式热泵梯级回收烟气余热的系统,分析了生物质直燃锅炉的■平衡,利用Aspen Plus软件模拟了烟气余热回收系统,并基于模拟数据进行■分析和节能环保效益分析。结果表明:生物质直燃锅炉的■效率为40.36%;烟气余热回收系统的■效率达32.89%,■损失主要分布在排烟损失;相比于未回收排烟余热的生物质直燃热电联产系统,加入烟气余热驱动的吸收式热泵辅助供暖后,系统的烟气余热回收利用率、节能率和综合能源利用率分别提升了11.06%、4.79%和6.70%;每个采暖季供热量可折合标煤2088.56 t,相应地可减排CO_2、SO_2、NO_X和碳粉尘分别为5 206.78 t、17.75 t、15.66 t和1 402.22 t。因此,利用吸收式热泵回收生物质直燃烟气余热具有可观的节能环保效益。     

太阳能直接吸收式印染废水余热回收系统

印染厂污废水热量有较高的利用价值,本文针对现有的废水余热转换系统存在的问题,利用太阳能热源供能与余热梯级回收环节,设计了太阳能直接吸收式印染废水余热转换系统。该系统由污水换热系统、太阳能直接吸收式热泵系统和蒸汽加热系统组成。将太阳能集热器作为吸收式热泵中的发生器,直接利用光热作为吸收式热泵的热源驱动,提高了系统效率;同时利用污水换热系统和蒸汽加热系统实现梯级利用。该系统不仅回收了印染厂污废水的余热,而且充分利用了太阳能,可提供不同温度的热水供印染厂使用,节能减排效果显著。     

用热泵作被动式太阳房辅助热源的研究

北方寒冷地区，农村直接爱益式被动式太阳房在采暖季节室内温度较低，舒适性差。本研究采用热泵辅助供暖的方式对被动式太阳房在采暖季节进行供暖实验，通过与煤炉、电加热器、分散式锅炉供暖的比较，验证了该方法的可行性。同时对热泵供暖进行优化，找出影响热泵３供暖性能及年成本价格的因素，并对其在小城镇的推广做了分析。结果表明，热泵作为被动式太阳房在北方寒冷地区及电力充沛而集中供暖有困难地区的辅助热源是可行的。     

水源热泵系统在日光温室中的应用效益分析

水源热泵系统是调节日光温室温度的一种新手段.为对其经济效益做出综合评价,以长春市岔路河镇某日光温室为例,计算其水源热泵系统的热负荷.通过对水源热泵、煤、燃气3种供暖方式的费用比较可知.用煤供暖的费用最低.而热泵系统的费用略高.当煤电价格比大于1.558时,热泵供暖费用才比燃煤费用低.     

太阳能-地源热泵式沼气工程加温系统TRNSYS模拟

利用TRNSYS软件对太阳能-地源热泵式沼气工程加温系统进行仿真模拟,得出该系统某一典型天和全年能量利用效果:在冬季最冷的典型一天,总供热包括热泵耗电量、水泵耗电量、地埋管和集热器总集热量共225.52 MJ/d;总耗热包括沼气池维护结构散热和加温料液负荷共208.57 MJ/d。除去无供热效果的水泵耗电部分,能量输入和沼气池热负荷基本趋于平衡;系统全年共消耗热量46 657.32 MJ,可再生能源(太阳能和地热能)提供74%;其中,太阳能热利用贡献63%,地热能贡献37%,表明该加温系统可高效利用可再生能源。系统全年向地下蓄热总量为7 630.99 MJ,吸热总量为12 954.81 MJ,蓄热量虽不能完全满足供热量的需求,但可以在一定程度上缓解土壤的冷热失衡。     

直刃盘刀式刀碎器功耗的影响因素分析

通过直刃式切碎器和滚刀式切碎器的比较,对直刃式切碎器功率消耗的影响因素进行了详尽的分析,从而为其在设计时选择合理的的刀刃曲线和刀刃锐利度等几何参数提供了依据,以提高切碎器的经济性。     

地耦合式热泵夏季动态性能模拟分析

地耦合式热泵是一种非常有应用前途的设备,但目前还没有被我国大众广泛认识。由于它具有良好的节能型和环保性,在国际上越来越受到广泛重视。然而我国尚缺乏有关地耦合式热泵动态性能和节能潜力的一些基础性研究。本文对地耦合式热泵系统热泵机组展开研究,以得到地耦合式热泵机组在夏季启动工况下的动态性能。     

寒冷地区现代温室加温系统

在我国东北地区,冬季气候寒冷(尤其是夜间),要实现温室的越冬生产必须进行加温。传统的加温系统主要有热水加热、热风加热和电加热,随着加温系统和设备的不断发展,现代又出现了地源热泵技术、温室地下蓄热加温技术、太阳能辅助技术和空气源热泵技术等新型的加温设备及系统,为现代化温室在加热保温、冬季生产、能源节约和清洁能源方面提供了有力的保障。这些设备的应用不但提高了温室的保温效率,而且使得温室在反季节生产中发挥了较大的优势。     

热泵干燥技术的应用及其发展趋势

热泵是一种高效、节能装置。应用于干燥过程可以降低能耗，对于缓解我国能源紧张局面具有重要意义。为此．以闭路式热泵干燥系统为例，介绍了热泵干燥系统的组成；指出了热泵干燥技术具有提高产品干燥品质、易于控制和环境友好等特点，可用于木材、符物、茶叶、种子和食品等物料的干燥；根据日前热泵干燥技术存在的干燥速率低等问题，分析了热泵干燥技术的发展趋势。     

热泵干燥系统的热力学分析

热泵是一项高效节能技术,将其应用于干燥过程可以降低能耗,对于缓解我国能源紧张局面具有重要意义.为此,介绍了带有辅助冷凝器的热泵干燥系统的工作原理;以大枣为干燥物,从热力学第一和第二定律两方面分析了热泵干燥系统,指出其能量利用过程中的薄弱环节,为合理设计和运用热泵干燥系统指出正确方向.     

太阳能温室滴灌系统设计

设计了一种太阳能温室滴灌系统,该系统主要由供电和供水两部分组成:供电部分采用太阳能电池阵列,将太阳能转换成直流电驱动水泵工作;供水部分采用电动直流隔膜泵。系统中太阳能电池无需逆变器,直接驱动水泵工作,降低了系统成本;水泵体积小、重量轻、使用寿命长,在太阳辐照度低的情况下也能实现供水。该系统工作效率高、成本低,有利于节约水资源和充分利用太阳能。     

太阳能—地源热泵沼气池加热系统集热面积优化

针对集中供气型沼气工程加温需求和地源热泵式系统存在地下侧土壤温度回补问题,提出了太阳能-地源热泵复合式沼气池加热系统(ISGSHPS),并从经济和环保两方面将该系统与地源热泵和电热膜加热系统进行分析比较得出系统的最优太阳能集热面积。结果表明:最优集热面积主要与每年总加热时间、电价有关。系统最经济加热时间段为每年10月至次年5月;在电价低于0.5元/(kW.h)时,ISGSHPS不如单独的地源热泵系统经济;在电价0.5~1.0元/(kW.h)和高于1.0元/(kW.h)时,ISGSHPS的最优集热面积分别为24 m2和32 m2。目前,最合理的太阳能投资面积为24 m2,生命周期为20年的ISGSHPS相对地源热泵和电热膜系统总节约费用分别为10 830元和59 244元,CO2减排量约为74 t和266 t,有较大的投资潜力。     

农产品干燥加工节能减排新工艺新装备研发

农产品干燥加工占干燥行业能耗的12%左右,是一项高能耗的过程.为促进农产品加工业的健康发展,本文介绍了回热热泵、真空带式干燥、旋流床气流膨化、太阳能和热泵组合干燥等四种节能减排的新工艺新装备,同时还探讨了农产品干燥加工节能减排的发展方向.     

地源热泵温度监控系统的设计

近年来,地源热泵系统以其显著的环保、节能等优点,在我国得到快速发展,为建设节能环保型社会起到了积极作用。在地源热泵系统的应用过程中,保证地热能处于可控状态是热泵系统长期稳定运行的基础。本研究设计出的地源热泵温度监控系统,能够实现准确、实时采集热泵系统所处的地温场温度的目标,进而为下一步仿真运算提供准确的数据。     

太阳能喷灌系统供给能源与水力性能关系

为了解决太阳能喷灌系统应用中无法对喷头水力性能进行有效预测的问题,以光照强度为影响因素,太阳能喷灌系统泵出口流量、泵出口压力、喷洒射程、水量分布及系统灌溉均匀性系数为评价指标,通过在夏季典型天气25~36℃下的系统水力性能试验,寻找不同光照强度下系统喷洒水力性能的变化规律,获得系统最佳工作状态下所需光照强度.试验结果表明:随着光照强度的增大,系统流量及泵出口压力均增大,泵的流量和压力随光照强度的变化规律基本符合指数分布规律.当光照强度大于900.0 W/m²时,系统流量、泵出口压力、射程及水量分布基本保持不变.获得了平均光照强度与均匀性系数函数关系,当光照强度大于900.0 W/m²时,系统喷灌均匀系数大于88%.当光照强度为200.0~600.0 W/m²时,系统喷灌均匀系数为76%~82%.太阳能喷灌系统在光照强度大于200.0 W/m²时可正常工作.该研究为改善太阳能喷灌系统水力性能,促进太阳能喷灌系统在实际工程中的推广应用提供了参考.