燃气机热泵余热的回收利用

燃气机热泵是一种高效节能的制热、制冷系统,回收燃气发动机的余热对于提高燃气机热泵的一次能源利用率有着十分重要的意义。对燃气机余热的组成,余热利用的限制条件,燃气机热泵在制热工况下的余热直接回收方式及在制冷工况下的采用压缩式与吸收式制冷循环相结合的余热联合回收方式进行了分析。     

制热工况燃气机热泵性能试验研究

建立燃气机热泵试验系统,在制热工况下采用试验方法,计算分析冷凝器进水温度、燃气发动机转速、室外温度等因素对燃气机热泵性能参数(燃气机热泵总制热量、燃气发动机消耗的天然气热功率、燃气机热泵制热性能系数、燃气机热泵一次能源利用率,燃气机热泵总制热量包括冷凝器制热量与余热回收制热量)的影响。室外温度为17℃条件下,燃气发动机转速为1 400min~(-1)时,燃气机热泵总制热量、燃气发动机消耗的天然气热功率均随冷凝器进水温度(变化范围为30.6～54.5℃)的升高而增大,燃气机热泵制热性能系数、燃气机热泵一次能源利用率均随冷凝器进水温度的升高而减小。燃气发动机转速为1 600 min~(-1)时,4项性能参数随冷凝器进水温度的变化与燃气发动机转速为1 400 min~(-1)时基本一致。与燃气发动机转速为1 400 min~(-1)时相比,转速为1 600 min~(-1)时的燃气机热泵总制热量、天然气发动机消耗的天然气热功率均明显增大,燃气机热泵制热性能系数、燃气机热泵一次能源利用率均出现了下降。随着燃气发动机转速的增大,噪声也明显增大。燃气发动机转速为1 400 min~(-1)、冷凝器进水温度为45℃情况下,燃气发动机消耗的天然气热功率、燃气机热泵总制热量均随室外温度的升高而增大,前者的增大幅度小于后者。燃气机热泵制热性能系数、燃气机热泵一次能源利用率均随室外温度的升高而增大。     

燃气机、电驱动空气源热泵分析

基于平衡原理,建立燃气发动机驱动空气源热泵(以下简称燃气机热泵)、电驱动空气源热泵(以下简称电驱动热泵)的分析模型,探讨损流、效率、热力学完善度的计算方法。结合算例,对两种热泵制冷和制热工况下的损流、效率、热力学完善度进行计算。两种工况下,燃气机热泵的损流小于电驱动热泵,效率、热力学完善度大于电驱动热泵。两种热泵制热工况的效率均高于制冷工况。     

空气源燃气机热泵的热经济学分析

建立了燃气机热泵运行过程的热经济学模型,对其进行了热经济学的优化计算与分析,得到燃气机热泵制冷、制热成本的最小值以及该情况下的各种运行参数。通过对优化结果的分析,可以看出主要决策变量对制冷、制热成本的影响。     

燃气机热泵Dymola软件仿真模型的准确性验证

使用Dymola软件建立制冷工况、制热工况下燃气机热泵的仿真模型,在设计工况下,分别对燃气机热泵进行仿真模拟,将仿真结果与产品样本数据(以下简称样本数据)进行比较,验证仿真模型的准确性。仿真参数选取制冷量、制热量、天然气耗热功率、制冷剂质量流量、燃气发动机输出功率、蒸发压力、冷凝压力等。对于制冷工况,仿真结果与样本数据的相对误差均在±4%以内。对于制热工况,除蒸发压力外,其他参数的仿真结果与样本数据的相对误差均小于±5%。证明仿真模型能够较准确地描述燃气机热泵的制冷工况、制热工况。     

关于热泵一次能源利用率的计算与分析

发电环节按燃煤电厂考虑,针对空气源热泵热水供热系统进行了一次能源热效率和[火用]效率的计算和分析,结果表明:热泵机组COP分别为3和4时,其一次能源热效率均大于100%,但热泵机组的一次能源[火用]效率、热泵供热系统的一次能源[火用]效率都远小于100%。热泵供热系统的一次能源[火用]效率表征了热泵供热系统对一次能源[火用]价值的利用程度,可称为热泵供热系统的一次能源利用率。而热泵机组的COP及其一次能源热效率虽然不能直接反映一次能源价值的利用程度,但它们都与热泵供热系统的一次能源[火用]效率呈正比关系,所以也都可以用于对热泵供热系统进行能效比较和评价。合理降低热泵机组输出水温可以提高机组的COP,从而提高热泵供热系统的一次能源[火用]效率,实现相同供暖目标的一次能源消耗量减少。     

太阳能与空气源双蒸发器热泵复合供能系统性能实验研究

将基于平板微热管阵列的水冷PV/T集热器与双热源热泵相结合,提出1种太阳能与空气源双蒸发器热泵复合供能系统,该系统可实现多种运行模式的切换,以满足复合建筑的供热、供冷、热水和部分电力需求。实验主要针对于冬季制热工况和夏季供冷工况进行实验研究,分别从室外温度、太阳辐照度、热泵COP、制热量、集热效率和发电效率等方面对系统性能进行分析。实验结果表明,冬季制热实验时,空气源热泵制热、PV/T联合水源热泵制热和PV/T联合双热源热泵制热工况下COP分别为2.15、2.5和2.6,均能满足冬季室内的采暖要求。PV/T联合水源热泵制热和PV/T联合双热源热泵制热实验的平均发电效率和集热效率分别为12.1%和48.6%,11.3%和38.8%。空气源制冷实验时,热泵的EER平均为2.08;制冷兼制热水模式实验时,热水作放热源阶段的EER平均2.26,空气作放热源阶段的EER平均为1.96。     

城市污水用作燃气热泵热源和热汇的经济分析

基于燃气热泵制冷、制热的工艺原理,提出了城市污水作为燃气热泵热源和热汇的工艺流程。在终端产品成本优化条件下,建立了不同热源与热汇燃气热泵的经济分析模型。分别以城市污水、空气、地下水为燃气热泵的热源和热汇,对其经济性进行了模拟计算和比较。结果表明,城市污水可作为燃气热泵的制冷热汇和制热热源,其制冷和制热费用与地下水源(汇)的相当,低于空气源(汇)燃气热泵。     

混合动力燃气热泵空调系统的能量分析模型

在分析燃气发动机和蓄电池的动态负荷特性基础上,建立了混合动力燃气热泵(HPGHP)空调系统的能量分布模型,并进行了计算。结果表明,压缩机需求部分负荷的概率分布和燃气发动机直接对压缩机输送的功率与压缩机总功率的比值对HPGHP系统动力系统的热效率影响较大;当这个比值高于某个临界值时,HPGHP系统动力系统的热效率比常规燃气热泵空调系统高。     

溧水区人民医院新建病房楼冷热源方式选择技术经济性分析

文章以溧水区人民医院新建病房楼为例,通过对电制冷常规冷水机组+常规燃气燃油真空热水锅炉、电制冷制热风冷热泵机组、电制冷制热热源塔热泵机组三种空调方式进行对比,并具体分析了三者之间的优势和不足,就方案的经济性反复推敲和论述,阐述热源塔热泵系统的设计合理性。     

燃气机热泵一次能源利用率的分析

分析了燃气机热泵系统的工作原理，给出了其一次能源利用率的计算式，指出了影响一次能源利用率的因素。通过实验，得出了发动机转速与热泵性能系数、发动机热效率的关系曲线，并进行了分析。     

天然气燃烧利用过程热经济学优化评估

介绍了天然气燃烧利用过程的热效率与火用效率的比较。以天然气发动机驱动热泵为例,从热力学与经济学的原理出发,以单位热量二次能源产品的费用最小为目标函数,建立了热经济学优化模型。在优化模拟的基础上对天然气燃烧利用过程进行了评估。     

混合动力燃气热泵空调系统及其特点

常规燃气热泵在运行过程中,燃料发动机运行工况不断的随外界负荷变化而频繁地变动,通常偏离标定工况,从而导致发动机运行稳定性差、热效率降低、排放增大的缺陷。本文结合目前国内外正在研究的混合动力技术,提出了一种基于蓄电池和燃气发动机联合驱动的新型混合动力燃气热泵系统,阐述了该混合动力燃气热泵系统的原理及特点,着重探讨了此混合动力燃气热泵空调系统的关键技术。     

天然气分布式能源与燃气机热泵的对比研究

介绍天然气分布式能源系统与燃气机热泵系统,结合工程实例,对天然气分布式能源系统和燃气机热泵系统的主要设备、经济性进行分析比较。相对于燃气机热泵系统,天然气分布式能源系统的造价较高,但经济性较好。     

燃气热泵仿真研究

以天然气发动机驱动的压缩式水-水热泵系统为例,建立其各部件数学模型,包括天然气发动机、压缩机、板式蒸发器、板式冷凝器、热力膨胀阀、发动机水套换热器和排烟换热器等的数学模型。利用该模型,研究了不同转速下的热泵系统特性和整体性能特性,与试验结果进行对比,二者吻合良好,证明了燃气热泵系统具有较好的部分负荷特性及较好的节能环保效果。     

燃气机热泵在夏热冬冷地区应用的经济性分析

以上海地区某独立的两层结构别墅为对象,考虑了燃气机热泵、电驱动空气源热泵与电热水器及燃气热水器组合3种方案,比较了三者在夏季制冷、冬季供暖、制备生活热水时的全年能耗及运行费用。在生活热水产量相同的情况下,燃气机热泵的能耗和运行费用均低于电驱动空气源热泵与电热水器及燃气热水器组合方案,经济性显著。     

燃气机热泵空调系统的实际应用

介绍了燃气机热泵空调室外机的结构。结合工程实例,探讨了燃气机热泵空调系统的设计,介绍了使用燃气机热泵空调系统的体会。分析了燃气机热泵空调系统与常规热泵空调系统、集中供暖系统相比具有的优势。     

燃气机热泵性能特点及经济性分析

介绍了燃气机热泵的工作流程及性能特点：对国内6座城市分别采用电动热泵、小型燃气溴化锂模块化机组、燃气机热泵的运行费用进行了比较,燃气机热泵的运行费用最低。