摘要：基于前期对相变流体的实验研究,选定了以质量分数为20%的烃类相变流体作为基液,制备了多组以TiO2纳米颗粒为添加剂,SDBS为分散剂的添加纳米颗粒的相变流体。通过改变纳米颗粒质量分数、粒径以及分散剂质量分数,分析不同相变流体随温度变化的热物性及稳定性,最终得出烃类相变流体中分别添加质量分数为0.1%的20 nm TiO2纳米颗粒及质量分数为0.1%的SDBS分散剂,其热物性及稳定性最佳。为添加纳米颗粒的相变流体的制备及其在太阳能低温集热蓄热领域的应用提供了参考。

摘要：采用原位聚合法制备出以二十二烷为核,二氧化钛为壳的相变微胶囊。通过DSC测试发现添加5%液体石蜡的混合石蜡的相变潜热值最高,在升温阶段的相变潜热值为174 J/g,相变温度为45.5℃,放热阶段的相变潜热为178 J/g,相变温度为35.5℃。其各项性能符合本课题中相变微胶囊芯材的各项指标要求。对相变微胶囊微观结构进行了电镜测试,结果表明,本文所制备的相变微胶囊粒径在2~5μm之间,呈圆球状,结构完整,表面均匀光滑,未见破损或较大团聚颗粒存在,且颗粒见分散性较好。相变微胶囊的表面化学元素仅包含Ti元素及O元素两种化学元素,二氧化钛将二十二烷完全包覆,不存在其他杂质。为今后相变微胶囊应用于太阳能PV/T集热系统载热流体提供了有利的理论基础及数据支持。

摘要：针对当前常用的线算图表在辐射地板传热结构工程设计中存在的问题,通过分析地板传热过程,将多层地板结构当量为单层均匀地板结构,求得了地板各传热环节的热阻及地板结构总热阻,并提出了地板传热效能值,进而从换热器的角度提出了用于地板传热结构设计的效能-传热单元数方法,并和ASHRAE手册设计方法进行比较。最后,在北京相应建筑地板辐射系统设计的工程案例中,通过该文提出的效能-传热单元数设计方法进行了地板热工设计,根据房间的热负荷和系统能提供的供水温度,计算所需的地板结构总热阻,进而确定了地板的埋层结构和对应的管间距,经试验测试,房间的温度较好地满足了设计要求。最终结果表明效能-传热单元数设计方法可较好适应多变工程设计条件,既可以根据供水温度确定对应的地板结构,也可以根据地板结构确定所需的供水温度,还可以校核一定供水温度和地板结构下的地板表面温度,可方便进行地板传热结构的设计,为地板辐射系统工程设计提供了一个新的思路。

摘要：选定质量分数为30%的烃类相变流体作为基液,采用“两步法”配制了多种添加纳米颗粒(TiO2)及分散剂(SDBS十二烷基苯磺酸钠)的相变流体,测试分析了纳米颗粒质量分数、粒径及分散剂质量分数对相变流体粘度的影响。结果表明,相同温度下,纳米颗粒质量分数越大,纳米颗粒粒径越大,相变流体粘度越大。而相变流体粘度随分散剂质量分数增大呈先减小后增大的趋势,当分散剂质量分数为0.1%时,相变流体粘度达到最小。

摘要：结合太阳能低温集热蓄热,基于前期选定的烃类相变流体,通过热物性和稳定性测试对比,选取了适合的纳米颗粒(TiO_2)和分散剂(SDBS),分析了纳米颗粒质量分数、粒径以及分散剂质量分数对相变流体的热物性及稳定性的影响。结果表明,纳米颗粒质量分数越大,颗粒粒径越大,相变流体的热物性及动态稳定性越差,而分散剂质量分数对相变流体的动态稳定性影响不大。烃类相变流体中分别添加质量分数为0.1%的20 nm TiO_2纳米颗粒和质量分数为0.1%的SDBS分散剂,其热物性及稳定性最佳。

摘要：文章设计了包含多种蓄热材料的梯级相变蓄热装置,建立了该装置蓄放热过程的数学模型,模拟并对比了单级、梯级相变蓄热装置在相同工况下的蓄热量、有效能利用率、液相率、传热热流密度等性能的差异。在相同工况下,与单级硬脂酸相变蓄热装置相比,梯级相变蓄热装置的蓄热量提高16.9%,有效能利用率提高10.1%,蓄热/放热平均热流密度分别提高97.6%,64.9%,蓄热/放热用时分别缩短50.5%和39.2%。梯级相变蓄热装置的蓄热用时随传热流体进口流速的增加呈现先下降后上升的趋势。梯级相变蓄热装置的蓄热用时长短受传热流体进口流速工况的影响。

摘要：空气源热泵系统低温适用性问题一直是其在北方拓广应用的制约性因素,带有闪发器的补气增焓空气源热泵系统是解决空气源热泵低温适用性的有效手段之一。本文建立了带有闪发器的补气增焓空气源热泵系统的热力学过程数学模型,通过数值模拟研究了一级压缩比和压力损失系数对补气增焓空气源热泵系统特性的影响。结果表明,随着一级压比的逐渐增大,冷凝压力降低趋势平缓,热泵的性能系数逐渐升高,而排气温度先降低后升高,因而存在最佳一级压比。综合压缩机的排气温度和热泵的性能系数,模拟工况补气增焓空气源热泵的最佳一级压比为1.6。补气压力损失系数越大意味着有用功的损失越小,随着补气压力损失系数增大热泵的制热量、耗功逐渐增大,性能系数逐渐升高而排气温度逐渐降低,因此设计时应补气压力损失系数越大越好。

摘要：污水源热泵供热是城市污水热能利用的重要途径。为提高原生污水源热泵机组回收城市污水余热的能效,本文提出反冲洗降膜式污水源热泵机组供热系统,建立了污水源热泵机组供热性能实验系统,可与满液式污水热泵机组的供热性能进行比较研究,为解决直接换热式污水源热泵系统遇到的原生污水堵塞问题,本文还设计了污水反冲洗系统,并测试了反冲洗频率和时长对机组换热性能的影响。实验结果表明:降膜式污水蒸发器的平均传热系数要显著高于满液式污水蒸发器,降膜式污水蒸发器的平均传热系数比满液式污水蒸发器高了60.17%;在文中工况下,利用降膜式污水蒸发器的污水源热泵机组的供热性能系数要显著高于满液式污水蒸发器的污水源热泵机组,降膜式污水源热泵机组的供热性能系数比满液式污水蒸发器高了9.52%;污水反冲洗方式可以有效解决直接换热式原生污水源热泵系统的堵塞问题,在使用反冲洗模式时,反冲洗的时间间隔应尽可能短,以确保平均传热系数不会减小。因此,利用反冲洗降膜式蒸发器的污水源热泵机组可以更加高效地利用污水热能。

摘要：制备了5种不同质量浓度的烃类、蜡类相变流体(phase change slurry,PCS),测试了不同质量浓度的两类相变流体的相变温度、相变潜热、粘度及稳定性,分析了相变材料种类、质量浓度、使用温度、剪切速率等对热物性、流动特性及稳定性的影响,总结了不同因素的影响规律,为相变流体的制备及其在太阳能低温集热蓄热领域的应用提供了参考。

摘要：为了提高PV/T装置的太阳能利用效率,文章提出了一种基于微热管阵列的太阳能PV/T热泵系统,并在恒温供热条件下分析了该系统中PV/T收集器的热、电性能和热泵COP的全天变化趋势,最后将PV/T收集器的电性能与单一光伏发电系统进行对比分析。分析结果表明:在测试时间段内,PV/T收集器的平均热效率为38.7%;PV/T收集器的平均电效率为12%,比单一光伏发电系统提升了27.7%;PV/T收集器的光热光电综合平均效率为70.3%;热泵的平均COP为2.7。