水合物在蓄冷及制冷(热泵)领域的应用

第30卷 第6期2009年 2月

制 冷 学 报

36

Journal of Refrigeration

Vol.30,No.6December. 2009

文章编号:0253-4339(2009)06-0036-08

DOI 编码:10.3969/j.issn. 0253-4339. 2009. 06. 036

水合物在蓄冷及制冷(热泵)领域的应用

魏晶晶 谢应明 刘道平

(上海理工大学制冷技术研究所 上海 200093)

摘 要 介绍了高密度储能介质——水合物应用于蓄冷领域、制冷系统以及吸附式热泵系统的研究现状,同时对CO 2、TBAB 以及其它种类水合物浆的研究现状进行了描述。 提出了一些关于水合物领域研究方向,以及促进气体水合物蓄冷技术走向实用化的建议。

关键词 工程热物理;水合物;蓄冷;制冷;热泵;水合物浆;节能

中图分类号:TB61+2; TQ021.3 文献标识码:A

Application of Hydrate in Thermal Storage and

Refrigeration (Heat Pump) System

Wei Jingjing Xie Yingming Liu Daoping

(Institute of Refrigeration Technology, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai, 200093)

Abstract Recent development of research on a high-density energy storage medium, hydrate, in thermal storage systems, refrigeration systems and solid/gas sorption heat pump systems is stated. Current research on other hydrate slurry such as CO 2 hydrate slurry and TBAB hydrate slurry is also described. The suggestion is provided on the future study direction and the application in engineering practice for the hydrate technologies.

Keywords Engineering thermophysics; Hydrate; Cool storage; Refrigeration; Heat pump; Hydrate slurry; Energy conservation

许多小分子质量气体和一些挥发性液体,在一定温度和压力的条件下可与水形成笼形水合物,简称水合物。作为主体的水分子通过氢键作用形成不同形状的空笼,作为客体的气体分子则居于笼中,主体分子和客体分子间通过范德华力相互作用。迄今已发现有一百多种物质可以和水形成水合物,如石油和天然气组分中的C1~C4轻烃、某些惰性气体、二氧化碳、硫化氢、氯气、氮气以及环氧乙烷、四氢呋喃和某些卤代烷烃等。

水合物研究已有两百多年的历史,经历了以下几个阶段:从最初基于纯学术兴趣的关于热力学相态的实验室研究到油气工业天然气输送管道堵塞中水合物抑制研究及工程实践;从永久冻土带、深海沉积层惊人储量的天然气水合物被探明发现到显示出重要工业应用前景的水合物技术初步形成。人们对水合物的重视程度随着对其认识的加深而不断提高,许多发达国家把气体水合物作为新型重要的传统能源的替代物、把基于水合物生成和分解的水合物技术作为新兴技术的重要发展方向提升到国家

能源战略开发的高度。一些基于水合物形成和分解且具有重要工业应用前景的水合物技术现已形成。水合物技术在天然气贮存和运输、海水淡化、气体混合物分离、食品浓缩提纯、二氧化碳深海贮藏、生物酶活性控制、纳米级半导体微晶合成、空调水合物蓄冷和汽车驱动等许多领域中得到研究,部分技术(例如海水淡化)已达到小型工业化[1]。

这里描述了水合物应用于蓄冷技术、制冷(热泵)系统、以及用作载冷剂的三个方面的研究进展,希望可加深读者对于水合物及其应用技术的了解。

1 水合物在蓄冷领域的研究现状及展望

空调蓄冷技术就是利用利用夜间的低谷电力蓄冷,白天用电高峰期则利用夜间储存的冷量制冷。此技术的应用可以移峰填谷,实现能源的高效合理利用。空调蓄冷技术的关键是储能材料的相变

作者联系方式:E -mail: special_wjj@https://www.360docs.net/doc/b512447998.html, 收稿日期:2009年2月25日

基金项目:国家自然科学基金资助项目(50806050)(The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (50806050).)

R134a气体水合物蓄冷实验

2007年1月重庆大学学报(自然科学版) Jan .2007第30卷第1期Journal of Chongqing University (Natural Science Editi on ) Vol .30 No .1 文章编号:10002582X (2007)0120058203 R134a 气体水合物蓄冷实验 3 李夔宁,刘玉东,吴治娟,唐 娟 (重庆大学动力工程学院,重庆 400030) 摘 要:空调蓄冷是实现电网“移峰填谷”的重要手段.为缩短蓄放冷时间,以R134a 为工质,在气 体水合物蓄冷循环中加入引射器,研究结果表明:引射器增强了水和R134a 气体的混合,在引射器内生成了部分水合物晶核.与无引射循环相比,水合物的成核过冷度降低约2~4℃,水合物的生成时间缩短13%~25%,获得了较好的蓄冷效果.并提出“热势”理论对实验现象进行解释,采用引射器后,水合物形成需要的“热势”降低,从而使水合物的成核过冷度和形成时间有明显降低. 关键词:气体水合物;蓄冷;引射器;热势 中图分类号:TK124 文献标识码:A 空调蓄冷技术是为实现电网电力移峰填谷而兴起的一门新技术,对建设节约型社会具有重要意义.但目前在工程中普遍应用的是冰蓄冷系统和冰-水混合蓄冷系统,压缩机运行在蒸发温度-5℃的制冷工况,而不是5℃左右的空调工况,降低了压缩机的运行效率.为使蓄冷系统在空调工况运行,要求蓄冷工质的相变温度在8~12℃,相变潜热大,传热性能好,传统的蓄冷工质水已不能满足要求.研究表明,氟利昂气体水合物具有以上特点,此外,这种高温相变蓄冷材料还具有很好的化学稳定性,长期使用也不会老化失效,腐蚀性低,安全性较好,因此被认为是理想的新一代空调蓄冷介质[1] .目前,强化传热传质,缩短蓄放冷时间是气体水合 物蓄冷技术研究的主要方向[223] .笔者以R134a 为气体水合物工质,在蓄冷循环中加入引射器,对气体水合物的成核过冷度和生成时间进行了实验研究和理论分析. 1 实验装置 实验装置按照非直接接触蓄冷和直接接触放冷方式设计[4] ,如图1所示,主要由蓄冷系统、放冷系统、制 冷系统、循环动力系统和数据采集系统5部分组成.引射器结构如图2所示.蓄冷罐体采用不锈钢管制做,内部尺寸为<200mm ×600mm ,在蓄冷罐的上部和下部设有观察窗,用以观察水合物的生成现象.在蓄冷罐内布置了15对铜-康铜热电偶测量温度,分别布置在高 度不同的5个层面上,每个层面布置3对热电偶其相对罐底的位置如表1所示. 图1 实验装置系统简图 图2 引射器结构示意图表1 蓄冷罐内的热电偶分布表热电偶位置/mm 数量/对 15032150332503445035 550 3 3 收稿日期:2006209212 作者简介:李夔宁(19702),男,重庆大学副教授,博士,主要从事制冷与低温工程方向的研究, 电话(Tel .):023*********;E 2mail :leekn@cqu .edu .cn .

水蓄冷方案汇总

第一章工程概况简述 1.工程概况及主要工程内容 工程概况:本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦,总建筑面积约:15000m2,空调面积:10000m2,建筑总高15m,其中楼层主要为研发室,办公室、制模室、空调设备房等等。 本项目主要工程内容为:中央空调机房冷源系统,冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等。 2.设计概况 本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统,夏季设计日总尖峰冷负荷为875KW。 冷源配置:整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式,该设备为甲方提供.主机夜间水蓄冷,即夜间为蓄冷工况:供回水温度为 4.5℃/12.5℃,白天为空调工况:供回水温度为7℃/12℃,冷却水供回水温度为32℃/37℃。两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷,把一个蓄冷水池蓄满为止. 本项目一个蓄冷水池的总容积 800m3,按容积利用率0.95计算,蓄冷水池的可利用容积大于760m3。 本项目蓄冷工况运行时,水池进/出水温度为 4.5/12.5 ℃;放冷工况运行时,水池进/出水温度为12.5/4.5 ℃,均采用8 ℃温差。 考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响,蓄冷水池的完善度一般取0.90~0.95;考虑到保温层传热的影响,冷损失附加率一般取1.01~1.02。因此,本项目实际蓄冷量约为3200kWh(即915RT)。

第二章制冷系统技术方案 1.设计依据 本方案设计依据如下: 业主提供的设计资料 《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019-2003) 《蓄冷空调工程技术规程》 (JGJ 158-2008) 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002) 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003) 《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调?动力》(2003版) 《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》(2003版) 《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著 2.负荷计算 水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》(GB50019-2003)的有关规定,求得蓄冷—放冷周期内逐时负荷和总负荷,并绘制出负荷曲线图,作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。采用系数法对逐时冷负荷进行估算。其中设计日各时段冷负荷值如下表:一期设计日尖峰冷负荷为1156RT,采用逐时负荷系数法,设计日逐时冷负荷分布如下: 表设计日各时段负荷值情况

热泵在我国应用与发展

热泵在我国应用与发展 1、早期热泵的应用与发展阶段(1949年~1966年) 相对世界热泵的发展,我国热泵的研究工作起步约晚20~30年左右。但从中国情况来看,众所周知,旧中国的工业十分落后,根本谈不上热泵技术的应用与发展。新中国成立后,随着工业建设新高潮的到来,热泵技术也开始引入中国。早在20世纪50年代初,天津大学的一些学者已经开始从事热泵的研究工作,1956年吕灿仁教授的“热泵及其在我国应用的前途”一文是我国热泵研究现存的最早文献,为我国热泵研究开了个好头。20世纪60年代,我国开始在暖通空调中应用热泵。1960年同济大学吴沈钇教授发表了“简介热泵供暖并建议济南市试用热泵供暖”;1963年原华东建筑设计院与上海冷气机厂开始研制热泵式空调器;1965年上海冰箱厂研制成功了我国第一台制热量为3720W的CKT—3A热泵型窗式空调器;1965年天津大学与天津冷气机厂研制成国内第一台水源热泵空调机组;1966年又与铁道部四方车辆研究所共同合作,进行干线客车的空气/空气热泵试验;1965年,由原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕教授、吴元炜教授领导的科研小组,根据热泵理论首次提出应用辅助冷凝器作为恒温恒湿空调机组的二次加热器的新流程,这是世界首创的新流程;1966年与哈尔滨空调机厂共同开始研制利用制冷系统的冷凝废热作为空调二次加热的新型立柜式恒温恒湿热泵式空调机。 我国早期热泵经历了17年的发展历程,渡过一段漫长的起步发展阶段。其特点可归纳为:第一,对新中国而言,起步较早,起点高,某些研究具有世界先进水平。第二,由于受当时工业基础薄弱,能源结构与价格的特殊性等因素的影响,热泵空调在我国的应用与发展始终很缓慢。第三,在学习外国基础上走创新之路,为我国今后的热泵研究工作的开展指明了方向。 2、热泵应用与发展的断裂期(1966年~1977年) 1966年,随着史无前例的“文化大革命”的爆发,科技工作同全国各个领域一样遭受了空前的灾难。在此期间热泵的应用与发展基本处于停滞状态。如: 1966年~1977年间没有一篇有关热泵方面的学术论文报导与正式出版过有关热泵的译作、著作等。 1966年~1977年间国内没有举办过一次有关热泵的学术研讨会,也没有参加过任何一次国际热泵学术会议,与世隔绝十余年。 1966年~1977年间,全国高校一律停课闹“革命”,根本谈不上搞热泵科研。但是原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕、吴元炜领导科研小组在1966~1969年期间在“抓革命、促生产”的指示下,坚持了LHR20热泵机组的研制收尾工作,于1969年通过技术鉴定,这是在“文化大革命”时期全国唯一的一项热泵科研工作。而后,哈尔滨空调机厂开始小批量生产,首台机组安装在黑龙江省安达市总机修厂精加工车间,现场实测的运行效果完全达到20±1℃,60±10%的恒温恒湿的要求,这是我国第一例以热泵机组实现的恒温恒湿工程。 鉴于上述事实,将热泵在这个时期的应用与发展的整个过程,定为热泵应用与发展的断裂期,是名副其实的,完全符合历史事实。 3、热泵应用与发展的全面复苏期(1978年~1988年) 改革开放政策使中国的国民经济重新走向发展之路,经济的发展为暖通空调提供了广阔的市场,也为热泵在中国的发展提供了很好的契机。因此,热泵的发展在经历了断裂期之后于1978年开始进入一个新的发展阶段。从文献统计看,1988年又出现一个文献数量变化的转折点,故将1978年~1988年间定为我国热泵应用与发展的全面复苏期。 3.1 中国暖通空调制冷界开始了解国外热泵发展动态 与世隔绝十余年后,中国的热泵发展又迎来了新时期,遇到的第一个问题就是要了解世界各国热泵

浅谈流态冰蓄冷系统设计

浅谈 流态冰蓄冷系统设计 (第三代)

目录 说明 (3) 产品特点 (3) 安装事项 (3) 项目经济性分析表 (4) 一、峰谷电价政策 (5) 1、国家电力现状及电力优惠政策 (5) 二、冰蓄冷空调系统简介 (5) 1、冰蓄冷空调原理 (5) 2、实施目的 (6) 3、直接接触式的主要特点 (6) 三、直接接触式设计方案 (6) 1、贵项目基本情况 (6) 2、建设冰蓄冷系统的可行性...................................................................................错误!未定义书签。 3、设计计算依据 (7) 4、冰蓄冷空调系统运行费用表 (8) 5、实施费用................................................................................................................错误!未定义书签。 1﹑冰蓄冷冷站增加设备及工程费用...................................................................错误!未定义书签。 6、结论 (15) 四、直接接触式控制以及主机群控系统 (16) 1、冰蓄冷控制系统 (16) 2、控制功能 (16) 3、主机群控系统 (17)

说明 通过“移峰填谷”,可使*******公司整个空调系统每年节省运行电费109.35万元。 不改动系统和空调主机,冰蓄冷与现有空调系统并联运行,安全可靠。 产品特点 冰蓄冷系统是通过制冰方式,以冰的相变潜热为主蓄存冷量的蓄冰系统,利用夜间电网低价电力运转制冷机制冷并以冰的形式储存起来,在白天用电高峰时(高峰电价约为低谷电价的3~5倍)将冰融化供冷,以达到降低运行费用的目的。我司自主研发的独特冰蓄冷技术,突破了传统冰蓄冷的概念,效益更高。 ⑴.自主设计定指标生产的高效二次蓄冰主机,蓄冰COP可达到10; ⑵.直接蒸发式的蓄冰方式,蒸发温度可控制在-1℃; ⑶.外融冰设计,采用冷水直灌,融冰效率极高。 安装事项 ⑴.安装过程简单快捷、占地面积小,可利用建筑物外绿化带面积等,蓄冰罐可以放置室外。 ⑵.不改动原有空调系统,安装过程基本不影响生产; ⑶.安装调试共需约4个星期。

(完整版)制冷原理与设备复习题

a绪论 一、填空: 1、人工制冷温度范围的划分为:环境温度~-153.35为普通冷冻;-153.35℃~-268.92℃为低温冷冻;-268.92℃~接近0k为超低温冷冻。 2、人工制冷的方法包括(相变制冷)(气体绝热膨胀制冷)(气体涡流制冷)(热电制冷)几种。 3、蒸汽制冷包括(单级压缩蒸气制冷)(两级压缩蒸气制冷)(复叠式制冷循环)三种。 二、名词解释:人工制冷;制冷;制冷循环;热泵循环;制冷装置;制冷剂。 1.人工制冷:用人工的方法,利用一定的机器设备,借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。 2.制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。 3.制冷循环:制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程总称为制冷循环 4.热泵循环:从环境介质中吸收热量,并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。 5.制冷装置:制冷机与消耗能量的设备结合在一起。 6.制冷剂:制冷机使用的工作介质。 三、问答: 制冷原理与设备的主要内容有哪些? 制冷原理的主要内容: 1.从热力学的观点来分析和研究制冷循环的理论和应用; 2.介绍制冷剂、载冷剂及润滑油等的性质及应用。 3.介绍制冷机器、换热器、各种辅助设备的工作原理、结构、作用、型号表示等。 第一章制冷的热力学基础 一、填空: 1、lp-h图上有_压强_、_温度_、_比焓_、__比熵_、_干度_、比体积_六个状态参数。 2、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_压缩机__、__蒸发器_、_节流阀、_冷凝器___几大件组成。 3、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_绝热压缩、_等压吸热_、_等压放热_、__绝热节流_几个过程组成。 4、在制冷技术范围内常用的制冷方法有_相变制冷_、__气体绝热膨胀制冷_、_气体涡流制冷_、_热电制冷_几种。 5、气体膨胀有__高压气体经膨胀机膨胀_、_气体经节流阀膨胀_、_绝热放气制冷三种形式。 6、实际气体节流会产生零效应_、热效应_、冷效应_三种效应。制冷是应用气体节流的_冷_效应。理想气体节流后温度_不变_。 二、名词解释: 相变制冷;气体绝热膨胀制冷;气体涡流制冷;热电制冷;制冷系数;热力完善度;热力系数; 洛伦兹循环;逆向卡诺循环; 1.相变制冷:利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的融化或升华过程从被冷却的物体吸取热量以制取冷量。 2.气体绝热膨胀制冷:高压气体经绝热膨胀以达到低温,并利用膨胀后的气体在低压下的复热过程来制冷 3.气体涡流制冷:高压气体经涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流,利用冷气流的复热过程即可制冷。4.热电制冷:令直流电通过半导体热电堆,即可在一段产生冷效应,在另一端产生热效应。 5制冷系数:消耗单位功所获得的制冷量的值,称为制冷系数。ε=q。/w。 6.热力完善度:实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。其值恒小于1。 7.热力系数:获得的制冷量与消耗的热量之比。用ζ0表示 8.洛仑兹循环:在热源温度变化的条件下,由两个和热源之间无温差的热交换过程及两个等熵过程组成的逆向可逆循环是消耗功最小的循环,即制冷系数最高的循环。 9.逆向卡诺循环:当高温热源和低温热源的温度不变时,具有两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程组成的逆向循环,称为逆向卡诺循环

几种热泵的应用发展及技术特点分析

几种热泵的应用发展及技术特点分析 (家电英才网) 热泵作为提供热量的主要设备之一,以其对环境友善及节约能源等特点,在许多领域得到了广泛的应用。在本文中。作用首先回顾了热泵的发展历史,介绍了热泵的种类、特点、使用场合及条件,对几种主要热泵在应用过程中存在的问题进行了讨论,分析了热泵技术的研究进展、应用现状及相关新技术。 1热泵与制冷机 热泵是一种以冷凝器放出的热量对被调节环境进行供热的一种制冷系统。就热泵系统的热物理过程而言,从工作原理或热力学的角度看,它是制冷机的一种特殊使用型式。它与一般制冷机的主要区别在于: ①使用的目的不同。热泵的目的在于制热,研究的着眼点是工质在系统高压侧通过换热器与外界环境之间的热量交换;制冷机的目的在于制冷或低温,研究的着眼点是工质在系统低压侧通过换热器与外界之间的换热; ②系统工作的温度区域不同。热泵是将环境温度作为低温热源,将被调节对象作为高温热源;制冷机则是将环境温度作为高温热源,将被调节对象作为低温热源。因而,当环境条件相当时,热泵系统的工作温度高于制冷系统的工作温度。 2热泵的由来及主要应用型式 2.1热泵的由来 随着工业革命的发展,19世纪初,人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年,W.Thomson教授(即大家熟知的LordKelvin勋爵)发表论文,提出了热量倍增器(Heat Multiplier)的概念,首次描述了热泵的设想。 当时,热泵供暖的对象主要是民用,供暖需求总量小,特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。人们采暖的方式主要是燃煤和木材,因而,热泵的发展长期明显滞后于制冷机的发展。 上世纪30年代,随着氟利昂制冷机的发展,热泵有了较快的发展。特别是二战以后,

冰蓄冷空调系统的优点和缺点

冰蓄冷空调系统的优点和缺点: (1)优点: ①平衡电网峰谷荷,减缓电厂和供配电设施的建设,对国家而言,是节能的; 对于大城市的商业用电而言,均会出现用电的峰谷时段,在用电的峰段,常常会出现供电不足的状况,而在用电的谷段,又常常会出现电量过剩的状况,如果将低谷电的电能转化为冷能应用到峰值电时的空调系统中去,则可以缓解电网压力,平衡电网; 对国家电网而言,要满足用户1kwh的用电需求,必须要发电站发出超过1kwh 的电量便于抵消电在运输过程中的损耗,而用户对电的需求和利用程度在实际过程中却是不定的,是随机的,尤其是对建筑内的空调而言,其使用程度往往同当天的室外天气条件密切相关,不定性特点尤为突出,倘若国家电网发出的余电无法被用户使用,一来是对能源的浪费,二来对国家电网的安全也存在着隐患,于是,冰蓄冷技术在空调系统中的应用便大大地减缓和减少了以上问题; ②能使制冷主机的装机容量减少; 冰蓄冷空调系统按运行策略可分为两类,一类是全部蓄冷模式,另一类是部分蓄冷模式。对于第一类,通俗地说就是建筑的所有冷负荷(注:蓄冰装置是无法作为热源使用的)全由蓄冰装置承担,而制冷机组(通常是双工况制冷机组)只扮演为蓄冰装置充冷制冰的角色,在空调系统运行的时候,制冷机组处于停机状态,而蓄冰装置则全时段运行,为用户提供冷量。对于第二类,也是实际工程中常用的运行方式,即蓄冰装置只承担建筑冷负荷的一部分,而另一部分则由制冷机组(双工况)承担。因此,由上述可知,不论哪种运行方式,蓄冰装置总是要承担一部分冷负荷的,我们所说的减少了制冷主机的装机容量,实质上就是蓄冰装置承担了制冷机组本应该要承担的一部分负荷,这部分负荷值的大小也就是蓄冰装置的蓄冷量大小; ③目前各地供电部门对用电限制较严,征收的额外费用也名目繁多,建筑业主与用户的经济负担较重,还常常受到限电、拉闸停电种种束缚。若发展冰蓄冷空调技术,就能较好的缓解空调用电与城市用电供应能力的矛盾; ④由于采用了冰蓄冷与低温大温差供冷送风相结合的技术,在初投资费用方面,既可减少空调处理设备、输配设备的大小,输送管网的粗细,还可减少机房管井的占用面积,压低建筑层高,从而不但可节省空调的初投资费用,而且还可降低建筑造价;在运行费用方面,由于送风温度低,风机、水泵的输配功率大幅度降低,制冷空调系统的整体能效得到提高,再加上分时电价的优惠,从而使建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用; ⑤由于采用了低温大温差供冷送风,使空调处理与输送过程均在较低温度下进行,有利于抑止细菌、病菌的繁殖;较低的室内温度,可进一步改善室内空气品质与热舒适水平。 (2)缺点:

热泵技术的发展及存在问题

万方数据

万方数据

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热泵技术的发展及存在问题 作者:乔凤杰, 徐砚, QIAO Feng-jie, XU Yan 作者单位:哈尔滨电力职业技术学院,哈尔滨,150030 刊名: 信息技术 英文刊名:INFORMATION TECHNOLOGY 年,卷(期):2011(2) 被引用次数:1次 参考文献(8条) 1.徐伟地源热泵技术发展策略和工程应用分析[期刊论文]-工程建设与设计 2008(01) 2.李元哲空气源热泵在建筑节能中的应用[期刊论文]-建设科技 2010(04) 3.李景善空气源热泵蒸发器表面霜层生长特性试验研究[期刊论文]-制冷学报 2010(01) 4.GB 50366-200 5.地源热泵系统工程技术规范 2005 5.温玮地埋管地源热泵系统的设计概述[期刊论文]-福建建筑 2010(02) 6.刘慧海水热泵对海水温度影响分析[期刊论文]-环境科学与管理 2010(01) 7.毛大庆城市循环经济建设中的污水热能资源开发与水资源再生一体化研究[期刊论文]-生态经济 2006(08) 8.郭敬红大庆地区应用污水源热泵的可行性分析[期刊论文]-制冷与空调 2008(06) 本文读者也读过(10条) 1.张原.ZHANG Yuan热泵技术发展趋势探讨[期刊论文]-科技情报开发与经济2009,19(23) 2.胡连营.HU Lian-ying热泵技术与可再生能源的开发利用[期刊论文]-可再生能源2007,25(1) 3.蔡泽宇热泵技术的可持续发展与节能环保道路[期刊论文]-辽宁建材2008(6) 4.刘学飞.LIU Xue-fei热泵技术在火电厂节能中应用的探讨[期刊论文]-冶金动力2010(6) 5.刘恩海.何媛热泵技术及其发展与应用[期刊论文]-内江科技2009,30(2) 6.吕太.刘玲玲.LV Tai.LIU Ling-ling热泵技术回收电厂冷凝热供热方案研究[期刊论文]-东北电力大学学报2011,31(1) 7.杨蕾.汪南.朱冬生热泵技术及其在工农业生产中的应用[会议论文]-2008 8.于海泉热泵技术在萨南油田的应用[期刊论文]-油气田地面工程2006,25(3) 9.范亚云.夏朝凤.李军凯.韦小岿.宋洪川热泵技术在太阳能利用中的实验研究[期刊论文]-太阳能学报 2002,23(5) 10.李彬.张莉.曾立春.LI Bin.ZHANG Li.ZENG Li-chun现代空调中热泵技术的应用与发展[期刊论文]-包钢科技2009,35(2) 引证文献(1条) 1.刘凤丽海水源热泵项目排水对海域生态环境的影响[期刊论文]-现代农业科技 2012(12) 本文链接:https://www.360docs.net/doc/b512447998.html,/Periodical_xxjs201102035.aspx

冰蓄冷设计

东华大学环境学院冰蓄冷设计 姓名:何燕娜 班级:建筑1202 学号: 121430205 2014年12月

1.1 项目概述 本项目为浙江某办公楼建设项目的双工况冰蓄冷系统应用。 1.2 冰蓄冷系统在本项目中的应用 冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中,白天融冰将所储存冷量释放出来,减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量,它代表着当今世界中央空调的发展方向。 本文就对冰蓄冷系统设计进行详细阐述,并和传统的风冷系统进行初投资和运行成本的综合比较。 1.3 冰蓄冷系统的工作模式 冰蓄冷系统的工作模式是指系统在充冷还是供冷,供冷时蓄冷装置及制冷机组是各自单独工作还是共同工作。蓄冷系统需要在几种规定的方式下运行,以满足供冷负荷的要求,常用的工作模式有如下几种: (1)机组制冰模式

在此种工作模式下,通过浓度为25%的乙二醇溶液的循环,在蓄冰装置中制冰。此间,制冷机的工作状况受到监控,当离开制冷机的乙二醇溶液达到最低出口温度时制冷机关闭。此种工作模式的示意图如图1-2所示。 图1-2 机组制冰工作模式示意图 (2)制冰同时供冷模式 当制冰期间存在冷负荷时,用于制冷的一部分低温乙二醇溶液被分送至冷负荷以满足供冷需要,乙二醇溶液分送量取决于空调水回路的设定温度。一般情况下,这部分的供冷负荷不宜过大,因为这部分冷负荷的制冷量是制冷机组在制冰工况下运行提供的。蓄冷时供冷在能耗及制冷机组容量上是不经济合理的,因此,只要此冷负荷有合适的制冷机组可选用,就应设置基载制冷机组专供这部分冷负荷,该工作模式示意图如图1-3所示。 图1-3 制冰同时供冷模式示意图 (3)单制冷机供冷模式: 在此种工作模式下,制冷机满足空调全部冷负荷需求。出口处的乙二醇溶液不再经过蓄冰装置,而直接流至负荷端设定温度有机组维持。该工作模式示意图如图1-4所示。

热泵技术及其应用的综述

热泵技术及其应用的综述 热泵机组由于其具有节能、环保及冷暖联供等优点,目前在国内广泛应用。本次收集了在全国各类报刊杂志、年会资料集及论文集有关热泵技术及应用这方面的论文共207篇。在此作为一个专题研讨,供在座的各位教员和同学们参考。有关问题综述如下: 一、空气源热泵 空气源(风冷)热泵目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。热泵空调器已占到家用空调器销量的40~50%,年产量为400余万台。热泵冷热水机组自90年代初开始,在夏热冬冷地区得到了广泛应用,据不完全统计,该地区部分城市中央空调冷热源采用热泵冷热水机组的已占到 20~30%,而且应用范围继续扩大并有向此移动的趋势。 1、关于空气源热泵能耗评价问题 为了评价和比较热泵机组与其它冷暖设备的能耗,大约有30篇论文涉及此问题。介绍了适用于热泵机组能耗分析的理论与软件,根据空调冷负荷、室外干球温度、热泵出水温度等参数,采用温频数法,求解热泵供冷全年能耗。在求解热泵冬季能耗时,除考虑空调

热负荷、热泵出水温度、室外干球温度外,还把室外相对湿度(即温湿频数)考虑到热泵供热性能中,软件经工程实例计算,与实际耗能量有较好的吻合,为能耗评价提供了一种方法。 2、风冷热泵机组的选用 目前设计选用风冷热泵冷热水机组,常根据计算得到的冷热负荷,考虑同时使用系数及冷(热)量损耗系数后,按机组铭牌标定值选择机组台数。由于空气源热泵机组的产冷(热)量随室外参数的改变而变化,这种选择方法可能造成机组选得过大,造成浪费;或者选得过小,使供冷(热)量不足,达不到使用要求。为此建议采用空调的逐时冷热负荷和热泵机组的供热供冷能力的逐时变化曲线对照选择,会得到比较满意的结果。 3、热泵机组冬季除霜 空气源热泵冬季供热运行时,最大的一个问题就是当室外气温较低时,室外侧换热器翅片表面会结霜,(需要采取除霜措施)。根据有关文献摘录,经二年的现场跟踪测试,其结果是除霜损失约占热泵总能耗损失的10.2%,而由于除霜控制方法问题,大约27%的除霜功能是在翅片表面结霜不严重,不需要除霜的情况下进入除霜循环的。目前常用的一些方法,或多或少都存在一些问题,如发生多

冰蓄冷系统的设计与施工

冰蓄冷系统的设计与施工 一、工程概述 XXXX位于XX东侧,建设单位是XXX房地产开发有限公司。该建筑物功能类型为办公,酒店,银行办公的综合大厦,总建筑面积11.6万平方米。是全 国最大的冰蓄冷工程项目。该项目由XXXX安装工程有限公司第一项目部进行施工安装。本系统主要是为该建筑提供空调冷冻水,冷冻站在地下3层;机房建筑 面积1200m2蓄冰槽520m2)。冷冻站采用蓄冰空调系统,充分利用夜间廉价的低谷电力储存冷量,补充在电力高峰期的空调冷负荷需要,节约系统运行成本。 二、设备配置 (一)冷源 1. 双工况螺 杆式冷水机组3台(YSFAFAS55CNE约克(合资) 2.基载 离心式冷水机组2台(YKFBEBH55CPE勺克(合资) (二)冷却塔:大连斯频得 冷却塔共计5台,CTA-600UFW两台,CTA-450UFW三台。 (三)板式换热器:丹麦APV 板式换热器共计3台,选用APV板式换热器J185-MGS16/16 (四)蓄冰槽(现场加工) 蓄冰槽共有六台,最大蓄冰量31787.2KW(9040RT。(见表1) (五)乙二醇循环水泵:德国KSB 乙二醇循环水泵共计4台,其中1台备用,并配4台变频器。 (六)冷却水循环泵:德国KSB

冷却水循环泵选用卧式离心泵4台,其中1台备用 三、运行策略: (一)负荷说明 根据建筑使用情况及初步设计估算结果,整幢大楼的尖峰冷负荷为 11428KW(3250RT。由于气温变化,空调系统在整个运行期间日负荷大小会有变化,根据负荷分布情况,出100獗荷情况逐时空调负荷:(见表2) 蓄冰的模式可采用全部(全量)蓄冰模式或部分(分量)蓄冰模式。本工程采用部分蓄冰模式。 根据采暖通风专业提供的建筑物设计日100%负荷如下:最大小时冷负 荷:11428KW( 3250RT 设计日冷负荷:151705KWH( 43144RTH 最大小时基载冷负荷:2286KW( 650RT 扣除基载冷负荷后的最大小时冷负荷:9142.33KW (2600RT 扣除设计日基载冷负荷后冷负荷:96852.4KWH (27544RTH (二)系统流程简述 本设计蓄冰设备选用冰球式蓄冰设备,系统选用串联单循环回路方式,在循环回路中,乙二醇制冷主机置于蓄冰装置上游。系统中设有板式热交换器3台,每台换热量为用3961KW( 1126RT,用以把冰蓄冷系统的乙二醇回路与通往空调负荷的水回路隔离开,保证乙二醇仅在蓄冰循环中流动,而不流经各空调负荷回路,可减少乙二醇用量并避免乙二醇在空调负荷回路中的泄漏。乙二醇回路中设有4个电动调节阀CV1,CV2,CV8CV9根据冷负荷变化,通过电动调节阀 CV1,CV2调节进入蓄冰装置的乙二醇流量,保证进入板式热交换器的乙二醇侧温度恒定并满足冷负荷需求。电动调节阀CV8.CV9调节进入板式热交换器的乙二醇流量,保证进入板式热交换器的水侧温度恒定并满足冷负荷需求。同时,空调冷

制冷剂气体水合物相平衡分解条件预测

第37卷第5期 2016年10月制冷剂气体水合物相平衡分解条件预测Vol.37,No.5October,2016 文章编号:0253-4339(2016)05-0033-06 doi:10 3969/j issn 0253-4339 2016 05 033 制冷剂气体水合物相平衡分解条件预测 杨行一李璞一张龙明一李娜 (西安交通大学化工学院热流科学与工程教育部重点实验室一西安一710049) 摘一要一本文从理论方面探究制冷剂气体水合物的相平衡分解条件,应用经典的vanderWaals?Platteeuw水合物热力学模型预测了R22,R23,R125和R143a水合物的分解条件三在模型预测过程中,应用SRK状态方程对气相和液相进行了模拟计算三该模型预测结果与实验数据误差分别为1 21%,2 84%,2 23%和1 02%,并得到了制冷剂水合物相平衡图及四相平衡点三同时对制冷剂水合物分解热进行了计算,对比发现Ⅱ型制冷剂水合物的分解热大于Ⅰ型三 关键词一气体水合物;制冷剂;相平衡;热力学模型 中图分类号:TB61+1;TB61+2文献标识码:A ThermodynamicModelforPredictingPhaseEquilibriumof RefrigerantGasHydrates YangHang一LiPu一ZhangLongming一LiNa (SchoolofChemicalEngineeringandTechnology,KeyLaboratoryofThermo?fluidScienceandEngineering,MinistryofEducation,Xi?anJiaotongUniversity,Xi?an,710049,China) Abstract一Thisstudyaimstoinvestigatethephaseequilibriumofrefrigerantgashydratesbasedonthermodynamictheory.Athermody?namicmodelbasedonthevanderWaals?Platteeuwmodelisusedtopredictthehydratedissociationconditions.RefrigerantsmodeledinthisstudyincludeR22,R23,R125andR143a.TheSRKequationofstateisemployedformodelingthevaporandfluidphases.Thede?viationvaluesbetweenmodelpredictionsandtheexperimentaldataare1.21%,2.84%,2.23%and1.02%,respectively.Thephasee?quilibriumdiagramofrefrigeranthydratesandquadruplepointsareobtained.Decompositionheatofrefrigeranthydratesiscalculated.ItisfoundthatthedecompositionheatoftypeⅡrefrigeranthydratesishigherthanthatoftypeⅠ. Keywords一gashydrate;refrigerant;phaseequilibrium;thermodynamicmodel 基金项目:国家自然科学基金(51176154)资助项目三(TheprojectwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.51176154).)一一收稿日期:2016年3月15日 一一随着经济的快速发展,电力系统的供需矛盾日趋严重,白天用电高峰期电力资源紧缺,夜晚用电低谷期电力资源过剩,电力资源得不到有效利用三电力供需矛盾的问题为蓄冷空调技术提供了广阔的发展前景,蓄冷工质的研究对蓄冷空调技术的发展至关重要,常用的蓄冷工质如冰二共晶盐和水等,它们的缺点分别是蓄冷效率低二蓄冷密度低和热交换效率低[1-2]三研究发现,制冷剂气体水合物在冰点以上发生相变(5 12?),具有较大的蓄冷能力(蓄冷密度与冰相近)三自从被提出应用于蓄冷空调技术以来,制冷剂气体水合物作为一种理想的蓄冷工质而受到广泛的关注和研究[3]三气体水合物是一种笼型包合物,由水分子(主体分子)与其他气体分子(客体分子)组成三水分子由于氢键作用在高压二低温条件下形成大小不同的多面体空穴,气体分子如甲烷二乙烷及其他碳氢化合物作为客体分子填充在空穴之中,形成一种稳定的水合物结构[4-5]三根据水分子的空间分布特征以及客体水合物分子的大小可以把目前已发现的气体水合物晶体结构分为三类,即Ⅰ型二Ⅱ型和H型[6]三 相平衡热力学是制冷剂气体水合物研究的一个重要领域,热力学研究的主要目标是获得水合物的相平衡数据及其稳定存在的条件范围,故相平衡热力学的研究有助于制冷剂气体水合物应用于基于水合物蓄冷的蓄冷空调技术三图1所示为制冷剂气体水合物相平衡示意图[7],图中R,W和H分别表示制冷剂二水二水合物三种物质,G,L和S分别表示气二液二固三种相态,三平衡线的交点Q1 33 万方数据

气体水合物形成的热力学与动力学研究进展

第57卷 第5期 化 工 学 报 V ol 157 N o 15 2006年5月 Jo urnal o f Chemical Indust ry and Eng ineering (China) M ay 2006 综述与专论 气体水合物形成的热力学与动力学研究进展 孙长宇,黄 强,陈光进 (中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京102249) 摘要:气体水合物形成过程中涉及复杂的热力学和动力学问题.本文对水合物热力学理论模型、水合物生成动力学机理等方面的研究成果和最新进展进行了综述.热力学方面重点介绍了基于等温吸附理论(v an der Waals -Plat teeuw 模型)和基于双过程水合物生成机理(Chen -G uo 模型)的相平衡热力学模型,同时介绍水合物结构及其转变方面的最新研究成果.动力学方面介绍了成簇成核、界面成核等成核机理模型以及成核后的水合物生长 机理.另外还述及了目前水合物热力学和动力学研究中所涉及的微观、亚微观和宏观测量方法.针对目前水合物热力学和动力学研究中存在的问题,对未来的发展方向和重点提出了建议.关键词:水合物;热力学;动力学;形成;成核;生长中图分类号:T Q 01311 文献标识码:A 文章编号:0438-1157(2006)05-1031-09 Progress of thermodynamics and kinetics of gas hydrate formation SUN C hangyu,H U AN G Qiang,C HEN Guangjin (S tate K ey L abor ator y of H eavy Oil P r ocessing ,China Uni vers ity of Petro leum ,Beij i ng 102249,China ) Abstract:Complex thermo dynamics and kinetics problems are involv ed in the g as hy drate form ation 1T his paper review s the research prog ress of hydrate thermo dynamic models and kinetics mechanisms.In the thermo dynamic aspect,phase equilibrium models based on isothermal adsorption theo ry (van der Waals -Platteeuw model)and double -pr ocess hydr ate gr ow th m echanism (Chen -Guo model)are em phasized,and the r esearch pr ogress of the hy drate structure and its transition are pr esented.Kinetics mechanisms fo r hy drate nucleation,including cluster nucleation from liquid and interfacial nucleation,and hydrate grow th after nucleatio n are also introduced.T he m easurement techniques fo r hydr ate at m icro sco pic,meso sco pic,and macroscopic level ar e pro vided w hich can be used to im pr ove the dev elo pm ent o f therm ody namics and kinetics models and connect the m icroscopic w ith macroscopic domains 1T he important aspects for future hy drate formation research ar e discussed. Key words:hydrate;therm ody namics;kinetics;fo rmation;nucleation;grow th 2005-09-29收到初稿,2006-01-08收到修改稿. 联系人:陈光进.第一作者:孙长宇(1972)),男,博士,教授. 基金项目:国家自然科学基金项目(20490207,20506016);全国博士学位论文作者专项资金项目(200447);教育部科学技术研究重点项目(105107). 引 言 气体水合物是由气体和水在一定温度、压力条 件下生成的一种非化学计量性的笼形晶体,外观类 似冰霜.天然气中的组分如CH 4、C 2H 6、C 3H 8、i -C 4H 10、CO 2、H 2S,和其他小分子气体如Ne 、Ar 、Kr 、Xe 、N 2、O 2等均可以生成水合物.在气 Received date:2005-09-29. Correspon ding author:Prof.CHE N Guangjin. Foun dation item:su pported b y the National Natural Science Foundation of Ch ina (20490207,20506016),a Foundation for the Author of National Excellent Doctoral Dissertation of China (200447),the Key Project of Chinese M inis try of Education (105107). 体水合物中,水分子通过氢键作用形成具有特定结

水源热泵制冷和采暖方案分析

水源热泵 采暖/制冷的方案

[content] 一、前言 (3) 二、方案和投资 (4) 三、采暖/制冷运行费用分析 (8) 四、结论 (9)

以往,办公用房及大型建筑多为双系统解决采暖和制冷,即冬季燃煤锅炉供暖或集中供热,夏季制冷由水冷式冷水中央空调机组或用风冷民用家用小型空调。 水源热泵是一种利用地下浅层地热资源,既可供热又可制冷的高效节能空调系统。该系统通过输入少量高品位的电能,实现低温位热能向高温位转移。地表水的热能是基本恒定的,在冬季作为热泵供暖的热源和夏季作为空调的冷源,即在冬季,把地能中的热量"取"出来提高温度后,供给室内采暖;夏季把室内的热量取出来,通过地表水(或介质)释放到地下。通常水源热泵消耗lkW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。 与电锅炉和燃料锅炉供热系统相比,只能将90%以上的电能或70~90%的燃料内能转化为热量,供用户使用。因此,水源热泵要比电锅炉节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量。由于水源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达4.4~5.4,与传统的空气源热泵相比,效率要高出40%左右,制冷时其运行费用为普通中央空调的50~60%,与风冷民用家用小型空调 相比,制冷时节约运行费用60~70%。水源热泵作为一种被国家计委、国家科委、建设部列入“十一五”规划的新技术,它有如下特点: A.属于可再生能源。 B.高效节能及低价位的运行费用。 C.环境效益显著。 D.一机多用,即可以采暖,又可以制冷,还可以全天提供生活用热水,省去了采暖设施及生活热水系统的投资。 在诸多的热泵机组品牌中意大利克莱门特机组,由于拥有独特的蒸发器专利技术,其效率比世界任何厂家生产的同类型最好的机组高出11%以上,降低了运行费用。 意大利克莱门特水源热泵,由于具有独特的系统控制技术及压缩机生产技术,是目前唯一拥有能够一次性将3℃以上可利用温度,由机组蒸发器全部提取,减少了机组对井水流量的需求,大幅度减少打井的一次性投资。

冰蓄冷和水蓄冷的区别

冰蓄冷和水蓄冷的区别 浏览次数:4360次悬赏分:0 |解决时间:2008-12-5 13:33 |提问者:qhf000 水蓄冷是不是没有冰蓄冷效果好? 最佳答案 随着现代工业的发展和人民生活水平的提高。中央空调的应用越来越广泛,其耗电量也越来越大,一些大中城市中央用电量已占其高峰用电量的20%以上,使得电力系统峰谷负荷差加大,电网负荷率下降,电网不得不实行拉闸限电,严重制约着工农业生产,对人们正常的生活带来不少影响。解决该问题的有效办法之一是应用于蓄冷技术,将空调用电从白天高峰期转移到夜间低谷期,均衡城市电网负荷,达到多峰填谷的目的,蓄冷技术的原理,简而言之,是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷,并以冰的形式储存起来,在白天用电高峰时将冰融化提供空调服务,从而避免中央空调争用高峰电力,最常用的蓄冷方式主要有两大类:冰蓄冷和水蓄冷。 一、冰蓄冷 顾名思义蓄冷介质以冰为主,不同的制冰开式,构成不同的蓄冷系统。蓄冷系统的思想通常有两种,完全蓄冷与部分蓄冷。因为部分蓄冷方式可以削减空调制冷系统高峰耗电量,而且初投资夜间比较低所以目前采用较多,在确定部分负荷蓄冷系统的装置容量时,一般有两种情况, 1、空调系统夜间不运行,仅白天运行,或者夜间运行的空调负荷较小,在这种情况下,选择制冷机的最佳平衡计算公式应为 qc=Q/(N1+CfN2)Qs=N2Cfqc, 式中qc:以空调工况为基点时的制冷机制冷量,kw,Qs:蓄冰槽容量,KWH; N1:白天制冷主机在空调工况下的运行小时数,由于白天制冷机不一空均为满载运行,计算时该值可取(0.8-1.0)n. N2:夜间制冷主机在蓄冷工况下的运行小时数。

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