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。     

新型BIPVT超低能耗建筑节能特性研究

将微热管阵列应用于建筑一体化光伏光热(BIPVT)组件,设计了多能互补耦合热泵供能系统,实现了太阳能与空气能高效互补利用,并搭建了新型BIPVT超低能耗建筑.同时建立了 BIPVT建筑的仿真模型,并将其与BIPV幕墙建筑和普通参考建筑的产能与用能进行模拟与对比分析.结果表明,新型BIPVT建筑全年累计空调负荷为3 033 kW·h,相对于BIPV幕墙,建筑负荷降低了 32.9％.相对于参考建筑,负荷增加了 8.6％.新型BIPVT建筑能耗综合值为113.5 kW·h/(m2·a),相对于BIPV幕墙和普通墙体围护结构,新型BIPVT建筑综合节能率分别为38.5％和62.2％.本研究为超低能耗建筑的应用提供了新的技术方法与理论依据.     

基于微热管阵列的油烟热回收换热器性能研究

提出了1种基于微热管阵列的新型低温油烟热回收集热器,并对换热器的性能进行了实验研究。主要对换热器在不同室外温度、风量、换热器翅片尺寸下进行了热性能和流动阻力测试。结果表明:换热器室外侧换热量随室外温度的升高而减小,随风速的增加呈线性增加,随翅片尺寸增大呈非线性减小。换热器的换热效率基本稳定在0. 77～0. 97之间,高于国家标准要求值。同时,换热器在较低的室外温度下亦可满足高效的热回收需求,具有广泛的应用前景。     

基于BOBYQA算法的微小通道热沉优化设计

为了解决高热流密度电子器件散热问题,基于BOBYQA(bound optimization by quadratic approximation)梯度自由优化算法,并调用CFD软件的数值模拟结果,对微小通道热沉进行了优化设计.目标函数为热沉的总体热阻,约束了泵功消耗.分别讨论了不限制热沉总体高度以及约束高度2种条件下的最优解,详细计算了各个几何设计参数的优化路径.结果表明,窄深的通道更加有利于换热.与此同时,还计算了不同泵功消耗下的最优解,结果表明,随着泵功的增加,最优的热阻减小,但减小幅度随着泵功的增加而减小.     

日本城市污水热能回收利用的发展现状

由于热容大，污水及其处理后的水可以成为城区的一个热源，因此，人们非常希望在污水系统规划中回收和再利用这些热能．本对污水中热能的特征、再利用的规划及日本的实施经验进行了介绍与分析，同时，还介绍了东京市区对热能全面再利用的供热与制冷工程，以及札幌市的融雪工程。     

日本集中供热（冷）系统的事业性评价初探

本根据对日本66个有代表性的集中供热（冷）系统的调查分析结果,采用多变量分析的评价方法,在对所选择确定的8个评价指标进行相关分析和主成分分析的基础上,进行了事业性的分类与考察,并排列出影响集中供热（冷）系统的8个主要因素的作用顺序。     

微热管阵列光伏光热组件瞬时效率实验研究

将新型平板热管——微热管阵列应用于太阳电池的散热,制成光伏光热一体化组件,在降低电池温度提高发电效率的同时对余热进行收集利用,达到热电联供的目的。为了测试微热管阵列光伏光热组件的性能,对该组件进行瞬时效率实验,测得瞬时热效率曲线的截距η0可达到41.4%,斜率FRUL为3.95,20℃入口温度时的太阳能利用总效率可达到50%以上,综合性能效率达70%以上;瞬时热效率随室外环境温度的升高而增加,随冷却介质入口温度的增加而减小,环境温度为6℃和19℃时的瞬时热效率相差10%以上,入口温度是20℃的瞬时热效率比40℃时高8.5%。背板温度是影响电效率的关键因素,在测试期间,光伏光热组件电效率保持在10.5%~12.3%之间。     

多能互补协同蓄能系统热力学分析与运行优化

提出了一种多能互补协同蓄能建筑供能系统,该系统将空气源热泵、水源热泵、太阳能热电联产组件以及蓄能技术（蓄冷、蓄热）有效结合,实现了可再生能源的高效利用与建筑的经济供能,利用热力学分析方法对该供能系统进行性能分析与运行优化研究。首先,通过能源监控平台收集该供能系统的实际运行数据建立了系统分析模型,并对冬季典型日工况进行了系统性能分析,结果表明系统运行稳定,其夜间蓄能平均COP和效率分别为2和32.24%,均高于常规系统。接着,通过分析系统冬季实际运行数据,总结出了各蓄能工况的运行规律,并制定了系统优化运行策略。最后,对该多能互补系统进行了热经济学评价,本系统单位面积供热费用仅为12.5 CNY/m²,年单位成本为2.16 CNY/kWh,且相较于常规空气源热泵直供系统和燃气热水锅炉供暖系统,本系统的动态回收期分别为3.66年和2.47年,经济效益优势明显,是值得推广的供能系统形式。     

强制对流传热的换热表面结垢特性实验研究

An experimental study was conducted to investigate the fouling process of calcium carbonate on the heat transfer surface, during forced convective heat transfer. The dynamic monitoring apparatus of fouling resistance was set up for the present experiments. The fouling behavio（s were examined under different factors including fluid velocity, hardness,alkalinity, solution temperature, and wall temperature. Asymptotic fouling curves varying with time were obtained. The fouling rate and asymptotic fouling resistance increased and the induction periods were shortened with the fluid velocity decreasing, hardness andalkalinity increasing, and solution temperature and heat transfer surface temperature increasing. Thecomponents of fouling that formed on the heat transfer surface included crystallization fouling and particulate fouling. The thermal performance parameter of fouling,ρfhf, varied from 380 to 2600 kg·W·（m^4·K）^-1, increasing with growing velocity and decreasing solution temperature, hardness or alkalinity. Furthermore, the thermal conductivity of fouling, λf, varied from 1.7 to 2.2 W·（m·K）^-1 .     

基于平行流铝扁管吸附床传热性能的模拟研究

吸附床是吸附式制冷系统的关键部件。吸附床的换热能力对吸附式制冷系统的各项性能有显著影响。文章针对应用于吸附床的传统换热器和扁管换热器的不足之处,设计出一种新型平行流铝扁管吸附床,并建立了该吸附床的二维传热模型,以温度随时间的变化情况为分析指标,分析翅片的间距、高度、厚度,以及吸附剂体积分数等因素对吸附床传热性能的影响,从而优化调整吸附床的结构,提高其换热性能。分析结果表明:当翅片高度约为70 mm时,吸附床的换热能力达到峰值;当翅片厚度大于1.5 mm时,翅片厚度的增加对吸附床传热性能的影响比较微弱;当吸附剂体积分数由0.25逐渐增大至0.45时,吸附剂的等效传热系数约增加了50%。