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.     

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。     

葵盘、麦秆和豆杆中温厌氧发酵产气潜力及其特性研究

以葵盘、麦秆和豆杆为发酵原料,采用批量发酵工艺,在(30 ±1)℃下对葵盘、麦秆、豆杆进行厌氧发酵产沼气潜力及特性的试验研究.结果表明, 30℃时,总固体浓度TS为8%的葵盘、麦秆和豆杆的累计产气量分别为14 605 、22 317、29 006 mL;日最高产气量分别为1 910 、950 、1 050 mL;最高甲烷体积分数分别为67.7%、70.7%、80.7%;TS产沼气潜力分别为137.90、207.47、268.51 mL/g.说明葵盘、麦秆和豆杆作为发酵原料有较高的产沼气潜力.     

中温发酵技术在沼气工程提升改造中的应用探讨

传统沼气工程大多采用常温发酵,冬季生物质转化效率低下,产气量少。为解决该问题,以实例方式,对中温发酵条件下的系统能量守恒进行定量分析,对5种增温模式的成本效益进行探讨,建议优先选择沼气发电回收余热的方式对沼气工程进行提升改造。     

地源热泵系统在输气站场内的应用及节能分析

输油气站内生活采暖和制冷设备大多是电暖器和空气源热泵,能耗较高.从节能角度出发,分析了地源热泵技术的工作原理、工作过程及其相对于空气源热泵的优势.以北京某输气站为例,根据站内地质、气候特征,按照埋地换热器、负荷、流量设计计算方法,确定设备型号、传热介质类型及地埋管布局,在输气站内设计建造地源热泵系统.按照有关标准,对该系统进行节能监测,并分析其节能效果,结果表明:与空气源热泵相比,该系统节能率为27.62％;与电暖器相比,节能率可达63.81％,节能效果明显,长期运行经济效益可观,具有推广应用价值.     

地源热泵加热系统在油田的应用研究

在原油集输加热中,地源热泵加热系统可用于替代传统的燃油或燃气锅炉加热方式,起到节能减排的效果。研究了地源热泵在油田采油井中的应用,结果表明,在采油井中使用地源热泵系统替代锅炉为外输油加热完全可行,适合于在油田中进行推广和应用。     

对安装地源热泵中央空调系统及推广应用的探讨

通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种工程应用技术技术。本文就其背景、原理、优点、安装等角度展开分析与研究,从而达到对地源热泵中央空调系统的推广与应用。     

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。     

中温条件下添加磁铁粉对麦秆厌氧发酵特性的影响

为探究不同添加量磁铁粉在不同温度条件下对厌氧发酵体系的影响,在发酵底物含固率为8%,麦秆为发酵原料,不同温度(20℃、25℃、30℃、35℃)下,向发酵瓶中分别添加不同剂量的磁铁粉(0、2、4、6、8 g/L),分析厌氧发酵过程中pH、碱度、甲烷产量、脱氢酶活性和纤维素酶活性的动态变化。结果表明,适量磁铁粉添加可以促进发酵系统的启动、增强系统稳定性,促进发酵产气。冗余分析和相关性分析表明温度为该试验最关键影响因子。动力学参数比较得出,麦秆在20℃、25℃、30℃和35℃进行厌氧发酵时,磁铁粉添加量分别为8、6、4、2 g/L可以使体系获得最好的发酵效率。     

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。     

土壤源热泵系统设计与节能技术分析

主要介绍了土壤源热泵系统的设计及特点,并初步分析了该系统的运行能耗情况。     

巨菌草高温发酵产沼气的初步研究

巨菌草是一种光合作用效率很高的能源植物,用来发酵产沼气潜力很大。该研究以巨菌草为发酵底物,从菌群富集、堆沤预处理和发酵过程对其进行了高温发酵产沼气的初步研究。共富集得到了4个高温发酵巨菌草产沼气菌群,其中从牛瘤胃内容物中富集得到的4号菌群产气效率最高,15d的积累产沼气量达到了373.1 mL/g TS。实验结果表明:利用沼液对巨菌草进行堆沤处理效果较好,15d的积累产沼气量为406.5 mL/g TS;接种量为64%时产气持续性好,15d积累产沼气量可达442.6 mL/g TS;最佳起始碳氮比为21.5;添加氯化铵的巨菌草发酵启动早于添加尿素的发酵1～2d。该文为规模化利用巨菌草高温发酵产沼气提供了参考。     

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。     

熊猫粪和竹子叶厌氧发酵产沼气效果比较

[目的]比较熊猫粪和竹子叶厌氧发酵产沼气效果。[方法]分别以熊猫粪和竹子叶为原料,在30℃下进行批量式恒温沼气发酵试验,比较熊猫粪和竹子叶厌氧发酵产沼气效果。[结果]熊猫粪沼气发酵时间为40 d,原料产气率为50 ml/g,TS产气率为121 ml/gTS,VS产气率为123 ml/g VS;竹子叶发酵时间为92 d,原料产气率为83 ml/g,TS产气率为168 ml/g TS,VS产气率为197 ml/g VS。[结论]两种原料均可作为沼气发酵原料,竹子叶的产气潜力和降解效果明显好于熊猫粪,但熊猫粪的发酵时间仅为竹子叶发酵时间的2/5,表明经过大熊猫消化后的熊猫粪更易于发酵。     

NaOH预处理对小麦秸秆中温厌氧发酵效率的影响

2020—2021年,通过自行设计的厌氧发酵装置,研究NaOH预处理对小麦秸秆中温厌氧发酵效率的影响,探索在确保小麦秸秆预处理效果的前提下,通过改变预处理时间来减少NaOH用量,降低二次污染风险,为小麦秸秆沼气生产提供理论依据。研究采用0%、3%和6%（以秸秆干质量计）NaOH对小麦秸秆预处理7、14、21和28 d,未预处理的小麦秸秆作对照,发酵液pH不做调节。结果表明,小麦秸秆经3%NaOH预处理7~28 d后,纤维素、半纤维素和木质素的脱除率分别为5.9%~8.3%、38.3%~41.8%和45.8%~ 49.2%,与6%NaOH预处理相当,显著高于0%NaOH预处理。在中温（35 ℃）厌氧发酵时,3%NaOH预处理的产气效果优于相同预处理时间0%和6%NaOH预处理,在预处理7~28 d时,干物质累积产气量为 185.5~310.5 mL·g^-1,产气速率为38.1~84.2 mL·d^-1。最优组合预测模型显示,3%NaOH预处理小麦秸秆11.4 d的效果最好,86.0 d发酵完全,产气速率为47.9 mL·d^-1,最大干物质累积产气量为257.6 mL·g^-1。综合判断,在小麦秸秆中温（35 ℃）厌氧发酵过程中,利用3%（以秸秆干质量计）NaOH对其进行预处理是可行的,能够获得良好的产气效果。     

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。     

发电机冷却水预热沼气填料池系统的传热分析

针对沼气池中温发酵中填料液预热处理的问题,分析了发电机冷却水预热沼气填料池系统的传热过程,并基于冷却水循环的动态特征,建立了间接换热过程的数学模型。结果表明,冷却水余热循环到填料池50min左右即可使填料液达到一个稳定的温度值（42℃）,从而满足了沼气池中温发酵时对填料液温度的要求。     

菌渣厌氧发酵制取沼气研究

以酒糟菌渣为原料,在实验室内利用自行设计的发酵装置进行了批次发酵试验,探讨了菌渣厌氧发酵的产沼潜力及影响因素,并在农户沼气池内进行了应用试验。结果表明:菌渣经过适当处理可实现高效发酵产出沼气,原料产气率可达0.133 m3/kg干物质,产气潜力约为秸秆的一半,但菌渣产沼气具有预处理方式简便、启动迅速等优点。菌渣产沼气的最佳参数为:将菌渣和牛粪以7∶3的配比(以干物重计)制作发酵原料,发酵原料、沼液、水以5∶3∶2的比例(按重量计)混合,堆沤预处理3~5 d后,投入发酵装置,添加10%的鸡粪沼液为接种物启动发酵。菌渣用于农户沼气池发酵产气可行,气温较高的季节可满足农户日常生活所需,应用时宜采取分批进料方式。     

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。