家用燃气热泵系统变环境温度性能分析

为了从理论上研究系统在环境温度改变时的运行特性,需要耦合系统各个部件的数学模型来确定系统的运行性能.在采用已有数据的基础上,对系统部件的运行参数进行拟合,建立起一组表示部件特性的经验关联式,进而联立求解,得到系统变工况下的运行特性.结果表明:在夏季温度为33~35℃、冬季温度为0~5℃时系统的运行性能最佳;当环境温度向两端偏离最佳温度区域时,都将导致有效燃气消耗率增加,一次能源利用率降低;制热工况一次能源利用率高于制冷工况,其最大值约是制冷工况最大值的1.7倍.     

燃气热泵系统中的串级模糊控制

为了设计燃气热泵系统的控制器,通过仿真试验对利用串级模糊控制时系统的动态响应过程进行了研究,介绍了串级模糊控制系统的结构和参数设计,并比较了串级PI控制和串级模糊控制两种策略下系统的阶跃响应,以及它们克服干扰的效果.结果表明,同串级PI控制相比,串级模糊控制在燃气发动机热泵系统中具有更好的控制效果--响应快并且超调小.     

燃气机热泵系统的制冷性能

对燃气发动机驱动的空气．水热泵系统进行了制冷性能的实验研究．在充分回收发动机余热的情况下,在大范围工况下对影响系统性能的几个重要因素即蒸发器进水温度、蒸发器进水流量、燃气发动机转速以及环境温度等进行了实验研究．结果表明：环境温度31．2℃,蒸发器进水温度由12℃升高到23℃时,室内侧制冷量增加20．4％,系统一次能源利用率提高13.2％;另一方面,当发动机转速由1300dmin升高到190Cr／min时,系统一次能源利用率先增加15．2％,而后降低7．5％,在1600r／min出现峰值．最后获得燃气机热泵系统制冷的最优工况．     

燃气机热泵系统的循环工质优选

燃气机热泵系统工质的选择是影响机组性能的关键,为此,选择了6组低环害或无环害的循环工质,从制冷剂的安全性和与系统润滑油的兼容性方面作了分析,同时以CSD方程计算了各组工质的循环参数,从热力学第一定律和一次能源利用率方面进行了分析.结果表明,R290和R600a组成的混合工质的使用危险可以控制,同时与系统的润滑油兼容,具有很高的系统效率和一次能源利用率,可以替代R134a使用.     

基于混合动力燃气热泵的独立供能系统

为了克服微型分布式供能系统空调负荷的不足和内燃机在低负荷工况下运行时效率低的缺陷,提出一种基于混合动力燃气热泵的独立供能系统.在分析冷热电(模式A)、热电(模式B)以及冷热(模式C)3种不同工作模式运行过程的基础上,分别建立了其动力系统的能量传送数学模型.模拟结果表明:动力系统在燃气机输出负荷率为70%~80%之间时,热效率较高;在3种不同的工作模式中,模式C的动力系统的热效率最高,最大值到达0.4以上,模式A的动力系统热效率次之,模式B的动力系统热效率最低;本系统在热泵空调模式(模式C)下运行时,比常规的单一燃气发动机驱动的热泵空调系统节能,动力系统的热效率总体提高约3.5%.     

一种燃气机热泵速度检测方法

本文提出了一种测量燃气机热泵系统中发动机转速的方法,该测试系统由测速齿轮、磁电传感器、电平变换装置、频/压转换装置和A/D转换器构成.经过实验验证,该方法具有较高的测量精度和较好的工作稳定性.     

燃气机热泵的历史回顾与研究现状

能源、环境和可持续发展是人类社会的永恒主题。能源是现代社会和生活的物质基础,现代文明是建立在对能源和物质的大量消耗的基础上。但是由于经济和人口的迅速增长,能源消耗急剧增加,导致环境污染日益严重,影响了人类的可持续发展。因此21世纪将是人类重视生态环境,清洁利用化石燃料的时代。由于天然气在我国的广泛使用和电力空调引起的电力危机,燃气机热泵作为一项高效节能技术在我国的应用也将越来越多。本文通过对燃气机热泵的历史回顾与研究现状的分析,给广大学者予借鉴。     

不结霜燃气机热泵的建模与性能分析

不结霜燃气机热泵将发动机废热收集起来,一部分引入空调房间直接供暖,一部分引向室外蒸发器参与换热。建立了不结霜燃气机热泵的数学模型,通过系统模型的求解分析了不结霜燃气机热泵的性能结果表明：不结霜热泵的性能受室外温度湿度的影响明显小于常规热泵,能量利用率高,性能系数最大可达到5.00,系统的最高一次能源利用率为1.97;废热热水不但能够直接向房间辅助供暖,还能提高系统的蒸发温度,防止系统的蒸发器结霜,提高系统的性能系数和一次能源利用率;不结霜燃气机热泵系统具有较高的能源利用效率和较好的节能环保效果。     

燃气机热泵变容量控制仿真

为了设计燃气机热泵的变容量控制器,利用建立的仿真模型,通过仿真实验对串级模糊控制和串级PID控制系统的响应过程进行了研究.串级控制系统的主回路分别采用模糊控制和PID控制,比较分析了两种控制策略在不同工况下的控制效果,以及它们克服干扰的效果.仿真结果表明:同串级PID控制相比,串级模糊控制具有超调量少、系统输出比较平缓及达到稳态的时间短的优点;串级控制可以有效地克服系统的干扰,提高控制质量.     

燃气机热泵控制系统实验研究

应用先进流量控制策略研制了燃气机热泵PLC控制系统,采用增量式PID和模糊控制方法进行实验分析.结果表明,在正常运行阶段,增量式PID控制方法能够满足实验要求,但在大范围变工况情况下,适用性不强;而模糊控制则能较好地适应燃气机热泵系统的变容量调节,易于实现系统的优化运行.     

余热直接利用型燃气机热泵变转速特性实验研究

针对带有直接利用余热装置的燃气机热泵系统发动机的变转速特性,在搭建的余热直接利用型燃气机热泵系统实验台上,对发动机转速为1 400～2 000 r/min的燃气机热泵系统的特性进行了实验研究.结果表明:随转速的增加,一次能源利用率(PER)呈现先平缓增加后快速下降的趋势,当转速在1 400～1 800 r/min的范围内时,PER值维持在1.34以上,变动幅度仅为2.3％,说明在此转速范围内且满足负荷的情况下,系统运转更为高效;在实验参数范围内,系统平均余热利用率达到83.5％,余热在制热量中的份额随转速的提高持续增加;低转速下余热份额减少,但此时较高的制热性能系数(COP)会补偿这一缺失,使得系统在1 400 r/min附近的PER最高.该结果可为研究发动机余热的有效回收、利用以提高能源利用效率提供参考.     

理想气体的椭圆形可逆循环过程的热机效率

仔细分析了理想气体的椭圆形可逆循环过程中各微元过程的吸热与放热情况,获得了此循环过程热机效率的严格的解析解,指出任意可逆过程的微元过程中不能忽视可能同时存在的吸、放热现象.     

基于EIO-LCA的燃料乙醇生命周期温室气体排放研究

基于中国2007年EIO-LCA模型和PLCA构建了混合生命周期评价模型, 计算了木薯乙醇生命周期的温室气体排放量, 并将间接排放分解到43个行业部门。研究显示, 木薯乙醇生命周期温室气体净排放总量为96.2 g/MJ, 其中直接和间接排放量分别为130.2和36.9 g/MJ, 光合作用吸收CO₂ 70.9 g/MJ。间接排放中, 排放最多的部门是电力、热力的生产和供应业, 占间接排放总量的32.2%。另外, 相对于传统汽油, 木薯乙醇的减排效果并不明显。混合生命周期评价模型能更全面的计算燃料乙醇生命周期的温室气体排放量, 反映间接排放在生产链各部门的分布情况, 对相关减排政策的制定具有指导意义。     

基于寿命周期成本评价方法的开式地表水源热泵系统优化分析

针对开式地表水源热泵系统,建立了应用于工程评价的简化的寿命周期成本(LCC)计算模型.采用Dest-c对某工程实例进行全年能耗模拟,根据结果分析负荷需求特性,结合机组及水泵的性能曲线,进行系统LCC值分析.将开式地表水源热泵系统与常规冷热源系统组成LCC的各项成本进行比较,得出开式地表水源热泵系统LCC的影响因素主要为设计取水温度、排放水温度和取水高差.通过对以上问题的分析,探讨了优化系统的措施.在取水温度为24℃时,取水泵定温差变频运行,通过拟合曲线得到最佳取水温差为7.7℃,对应的最小LCC为441.80.另外,考虑机组变工况运行情况,得到了更小的LCC值为433.50,说明变工况运行能进一步产生节能效益.     

基于产品全生命周期评价的环境影响分析

产品全生命周期评价方法可有效的对产品系统造成的环境影响进行分析,对我国工业生产链有准确的指导性价值。分析工业产品LCA的发展历程,LCA理论应用的最新研究,发掘我国工业产品的环境影响评价的不足之处。针对当前我国LCA出现的问题,提出应加强生命周期软件的研发,加大对产品环境影响评价模型的研究以及保证产品数据的真实性和敏感性,进一步规范企业进行绿色转型,使工业产品能够更好的服务社会,为中国工业可持续发展提供有力支撑。     

热力循环中的不可避免yong损失

为了确定在热力循环中可回收的能源潜力,将其yong损失分为可避免和不可避免的yong损失,通过内可逆卡诺循环传热温差引起的不可逆yong损失力学分析,提出了利用有限时间热力学来确定在热力循环中的不可避免yong损失的方法,推导出了确定工质和热源间的不可避免yong损失的计算公式,利用推导的公式和平均温度的概念,可以对实际循环中由温差传热引起的可避免和不可避免的yong损失进行分析和计算,从而减少可避免的yong损失,以改进循环和提高循环的yong效率。