摘要：太阳能驱动水蒸发技术是一种零碳、可持续从海水与污水中获取清洁水的方法,逐渐成为缓解全球水资源危机的有效途径之一。目前用于太阳能水蒸发过程的蒸发器多采用一维界面蒸发结构,其最大蒸发速率受限于太阳能利用的热力学极限,而三维结构界面蒸发器可借助于光的多次折射和捕捉与环境能量的利用,实现太阳能蒸发速率和能量利用效率的提高。为了探究折纸阵列型三维蒸发器的性能与优势,采用COMSOL有限元仿真方法对高宽比3∶2折纸蒸发器模型进行研究。通过对温度场、速度场以及蒸汽浓度场的传热传质分析,对比讨论了该结构相比平面蒸发结构的优势及其原因,并探究了环境风速、环境相对湿度及太阳入射角等多种因素对蒸发器性能的影响。结果表明,单阵列折纸型三维蒸发器相比于平面蒸发器纯蒸发速率平均提高1.20倍,达到1.53 kg·m^(-2)·h^(-1),同时可将动态太阳能捕捉性能提升32.07%。环境风速与低相对湿度环境将对蒸发速率产生增益,在低相对湿度20%与环境风速1.0 m·s^(-1)下可达3.07 kg·m^(-2)·h^(-1)的理论蒸发速率。所设计的结构及仿真结果为后续三维蒸发器及其高效蒸发提供了设计思路。

摘要：当前工业能源消耗中所排放的低品位余热量大面广,若采用高效的余热利用技术将这部分余热回收,将具有显著的节能效果。工业余热热泵技术可以实现余热品位的提升或容量的扩大,一方面可以将回收的热量应用到工业流程中,另一方面可以在区域供热及供冷方面发挥作用。本文分析了压缩式热泵、吸收式热泵与化学热泵的特点与发展趋势。目前三种热泵技术都在工质、循环以及系统创新方面得到了较大的发展,但是在容量、能效比、温升与可靠性方面存在不可兼得的瓶颈问题。此外,工业余热根据种类以及温度品位的不同,适用场合与特点也各不相同。但目前在余热回收利用的设备与系统方面,缺乏针对不同余热特点的指导性设计准则。未来的研究需要集中在发展效率高、容量大、热适应性好、稳定可靠的热泵技术,形成各余热热泵互补利用的广谱化设计准则。同时需要通过对余热的热、电、冷、储、运的网络化利用进行余热系统高质化集成,实现工业余热的高效利用。

摘要：吸收式热泵是余热利用领域的一项重要技术,本文对采用双段溴化锂吸收式热泵对电厂余热进行利用的系统进行了研究。系统中采用了共计6台双段溴化锂吸收式热泵,每台热泵的设计容量为48.5 MW。来自电厂约35.5℃冷却水的余热作为吸收式热泵蒸发器的热输入,来自汽轮机的0.25 MPa蒸汽作为吸收式热泵发生器的热输入,而吸收式热泵的热输出用来将集中供暖网络的低温回水从约45℃预热到超过80℃,预热后的回水会继续被来自汽轮机的蒸汽加热并达到105℃以供集中供暖使用。系统中的吸收式热泵经过授权第三方检测,结果显示单台吸收式热泵可以在余热温度为34.63℃和热输出温度为81. 34℃时达到1. 77的COP和63. 57 MW的热输出。考虑到当地的采暖负荷,预期该系统每年可以回收余热155 PJ,并产生4500万人民币的经济收益。