摘要：以建筑可再生能源系统为研究对象,选取天津气象条件下一单层住宅建筑进行分析,利用TRNSYS模拟建筑可再生能源系统(RES),分析在年、月、时不同的时间尺度下可再生能源系统的负荷匹配特性。研究结果表明:该系统在全年时间尺度下能够100%满足负荷需求,而在月和小时研究尺度下负荷满足率均不足55%。因此,时间尺度的选择,直接影响可再生能源蓄能容量选择、控制优化和近零能耗评价等,需在设计、运行和评价等建筑全生命周期内的关键环节进行明确。

摘要：经济发展与环境污染解耦发展的新模式,促使利用太阳能等可再生能源的冷热电联供系统(Combined cooling heating and powersystem,CCHP系统)研究成为热点。针对一种太阳能光热驱动的串联式CCHP系统展开研究,系统由槽式集热器(Parabolic trough collector,PTC)、集热环路、储热罐、补燃锅炉、有机朗肯发电循环(Organic rankine cycle, ORC)和溴化锂吸收式制冷循环组成,夏季供冷,冬季供暖,全年供电。提出一套针对系统PTC面积、储热罐和补燃锅炉容量的工程设计方法,可分别采用能量利用效率、年值费用和效率与费用的耦合式作为系统的设计指标。基于该方法,针对一个实际建筑,以耦合指标为例,确定出系统关键部件容量,并应用上述三种不同指标,对设计辐射、太阳能保证率和储能比例的敏感程度进行分析。结果表明,为了在设计阶段使三种评价指标达到最优,随着设计辐射量的增加,选取的太阳能保证率也应增加。

摘要：针对槽式太阳能集热管的非均匀热流边界条件,使用计算流体动力学软件模拟管壁及管内流体的温度和速度分布,研究进口参数对流体对流换热系数和摩擦系数的影响。计算结果表明：非均匀热流边界条件会导致管壁和流体的温度在横截面分布不均匀,并且进口温度每增加10 K,表面换热系数约增加4.7%,平均摩擦系数约减少2.63%,进口流速每增加0.5 m/s,表面对流换热系数增加18%,而平均摩擦系数减少3.5%,设计中需结合实际工况对进口参数进行合理选择,以获得系统最佳的运行效率。

摘要：将直接接触式加肋蓄热器应用于移动蓄热系统,结合蓄热材料赤藻糖醇的特点设计便于运输的水平圆柱状直接接触式蓄热器。通过观察材料熔化凝固趋势、测量测点温度的方法研究蓄热器的充放热性能,并与间接接触式加肋蓄热器进行比较,结果表明:直接接触式蓄热器充热过程材料由上部向下部熔化,放热过程材料由上部和下部向中间凝固;增加导热油流量可以缩短蓄热器充放热时间;蓄热材料的熔化凝固趋势与进油管的位置有关。直接接触式蓄热器与间接接触式加肋蓄热器相比,具有更高的充放热速率、热利用率以及更低的运输成本,在移动蓄热系统中应优先考虑。

摘要：设计并建立了全长1764 m深的单井采灌换热试验系统并进行60 h的抽水–换热–回灌试验,结果表明封隔器坐封条件下抽水温度和换热量平均值分别为56.31℃和1020 kW,远高于无坐封的开放式井底的单井采灌系统。基于“分区解耦建模+耦合求解”的计算方法提出了单井采灌换热系统传热流动理论模型,通过对导热区和采灌区耦合计算,可获得采灌区降深分布、越流量、抽水温度及换热量等随时间的演变函数。模型计算表明,抽水层与回灌层降深变化高度一致,水头影响半径增长速度远高于热影响半径;越流量随着时间增速放缓,抽水温度随时间略有衰减;系统最大理论换热量为1428 kW,内外管引起的热量损失为401 kW,约占最大总换热量的28.08%。

摘要：目前国内外对于大通道内的冷凝换热研究较多,而对小通道内的冷凝换热研究较少,小通道内重力、切应力、表面张力的相互作用与大通道不同,导致小通道内的冷凝换热机理不同于大通道,因此大通道内的冷凝换热模型不能很好地预测小通道内的冷凝换热,而小通道内冷凝换热的研究对设计和优化紧凑型换热器具有重要意义。总结9种小通道内的冷凝换热预测模型,并根据11个独立研究机构的测试结果,收集6种工质(R134a,R32,R22,R123,R410A,R1234yf)的1 183个小通道内的冷凝换热试验数据点。比较各模型的预测结果和数据点发现,各预测模型并不是适用于小通道内所有工质和工况的预测,应根据工质和工况选择合适的模型。GARIMELLA的预测模型对R134a、R32、R22、R1234yf的数据点的预测误差很小,而KOYAMA的预测模型适用范围比较广,大部分工况下误差也是可接受的。

摘要：为解决工业废热与分布用户的地域差异,设计以赤藻糖醇为相变材料的移动蓄热系统,所用双直肋式翅片管不仅增大换热面积,并且在蓄热熔化和放热凝固过程中加大自然对流扰动区域,起到了强化换热作用。通过试验研究其充放热特点和效率,并分析传热介质流量对充放热过程的影响。试验结果表明,蓄热相变过程,材料温度变化不大;释热过程,蓄热器具有较快的冷却速度,使得赤藻糖醇凝固过程表现出过冷现象;传热介质流量对充放热过程影响不明显。在所设定试验工况下充热需210 min,放热需120 min,在用户侧能将0.115 m3的水从10℃加热到55℃,热回收效率达84%。直肋翅片管相变蓄热装置具有良好的蓄、放热性能,为移动蓄热车在工业废热利用等领域的工程应用提供了可能。

摘要：LNG气化过程释放出大量的冷能,传统气化方式直接将冷能释放到环境中,造成能源的浪费。本文将半导体温差发电技术应用到LNG空温式气化器当中,设计了带温差发电装置的新型翅片管,并进行了建模与计算。结果表明,新型翅片管比传统翅片管管外壁面温度升高了15.9-23.7 K,有利于抑制气化器的表面结霜问题,但完成相同气化过程所需换热管的长度增加了49%;同时发现液相区、两相区发电性能相对较好,发电效率达到0.9%以上,发电功率密度达到8.0 W/m以上。

摘要：为了使喷射器适应更广的运行范围、获得更佳的引射率或升压比,从结构改进入手提升喷射器性能在近年来成为研究热点。文章通过文献综述的方法,对现有喷射器结构改进在设计、模拟和制冷应用层面的研究进展进行了梳理。首先,对喷射器结构改进设计中应用的数学模型进行了归纳;其后从几何特征和流变特性两方面,对结构改进后的喷射器模拟研究进行了汇总,梳理了喷嘴出口位置、喷针位置和混合室长度等结构要素对喷射器性能的影响;最后,对结构改进喷射器应用于制冷领域中的代表性实验研究也进行了回顾。文章对喷射器结构改进技术发展的回顾与展望可服务该领域内工程实践的深化。

摘要：提出一种有机朗肯循环太阳能热发电辅助燃煤电厂碳捕集系统,该系统利用聚焦式太阳能驱动有机朗肯循环(Organic rankine cycle,ORC)发电系统,ORC系统高温冷凝热为燃煤电厂醇胺法CO2捕集系统提供热量,ORC热利用效率理论上达到100%。该系统避免了传统碳捕集系统汽轮机抽汽,保证了燃煤电厂的稳定运行和经济效益。对新型碳捕集系统的热力学性能参数进行设计匹配,筛选适用于高温ORC太阳能热发电系统的有机工质,备选工质为甲苯、辛烷、硅油MDM及环乙烯。对新型碳捕集系统及抽汽式碳捕集系统进行经济性分析与比较,计算均化成本、碳捕获成本和净现值。结果显示:在碳捕获率小于90%时,新型碳捕集系统均化成本更高;新型碳捕集系统较之抽汽式系统碳捕获成本更高,约为抽汽式系统碳捕获成本的2倍;当太阳能热发电补贴电价超过1.18元/(k W·h)时,新型碳捕集系统具有更高的经济性,当太阳能热发电补贴电价低于0.82元/(k W·h)时,抽汽式碳捕集系统具备更高的经济性,当太阳能热发电补贴电价处于两者之间时,新型碳捕集系统与抽汽式碳捕集系统的经济性高低取决于燃煤电厂的碳捕获率。