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稳热流凝固换热理论及高效凝固潜热型热泵技术研发结题摘要

稳热流凝固换热理论及高效凝固潜热型热泵技术研发结题摘要

热泵技术是建筑节能减排的重要措施,但“热泵好,源难找”。提取凝固潜热技术,可以突破冰点对水温利用区间的限制,解决地表水和污水所存在的水温过低,水量不足的瓶颈问题。热泵提取凝固潜热技术要求较小的冻结过冷度和稳定的热流密度,并采取有效措施提高系统年平均性能系数。课题进行了以下方面的研究并取得相应成果: 1、依据形核理论分析了换热面的异质形核过程以及换热面的表面能和粗糙度对异质形核的影响,结论指出采用高能表面及表面粗糙化处理可以减小冷水冻结的过冷度。推导了冰核生长速率方程和冰相面积扩张速率方程,与文献数据进行对比分析,验证了其正确性,在此基础上给出了冷水在普通钢表面发生冻结的最小过冷度,并将之作为冻结判据。 2、通过合理的准稳态假设,分别解析分析了平面冻结、内环面冻结、外环面冻结三种情况下的冰层厚度、生长速率和极限冻结厚度的准则公式和冰层生长规律,以及凝固换热的瞬时与时均换热计算准则关联式。结论指出,凝固换热量不仅与换热总温差、总热阻有关,还与温差和热阻在相界面两侧的分配方式有关。 3、根据冻结判据给出了冻结起始点的参数公式,并以之为边界条件建立了冰浆换热的内热源模型和冷媒侧的温度-热流密度耦合方程,提出了温度-热量迭代算法。编制通用程序并分析结论指出:流动换热形式和相变侧(冷水侧)参数变化对换热总量影响较小,具有很好的流量稳定性和温度稳定性。冻结过冷度和清冰周期是影响换热总量的主要因素。 4、通过应力状态分析,建立了垂直刮削、倾斜刮削条件下的冰层脱附模型和脆裂模型,求解得到了机械刮削除冰的能耗预测公式。结论指出,倾斜刮削可极大地减小除冰能耗,40º倾斜角具有最小刮削力和能耗,冰层剥离能耗约为换热量的1‰到1%,说明机械除冰具有很好的经济可行性。 5、发明了一种可用于提取冷水凝固潜热的拉环式凝固换热装置,通过样机的实验,验证了这种新型换热装置的可靠性和技术可行性,说明凝固潜热型热泵机组具有较好性能系数。 6、对水-空气接触式凝固换热过程进行了理论分析,解析求解并给出了凝固换热装置的热工计算方法。搭建了水-空气接触凝固换热实验台,进行水-空气接触式凝固换热实验研究,证实了压缩弹簧变形除冰方法的可行性,数据分析显示,空气进出口温差稳定明显,且凝固换热效果显著,证实了水-空气接触式凝固换热技术的可行性。 2100433B

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稳热流凝固换热理论及高效凝固潜热型热泵技术研发造价信息

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沙龙热泵

  • 规格型号:5HP;
  • 意万仕
  • 13%
  • 河南意万仕温泉泳池设备制造有限公司
  • 2022-12-07
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沙龙热泵

  • 规格型号:7HP;
  • 意万仕
  • 13%
  • 河南意万仕温泉泳池设备制造有限公司
  • 2022-12-07
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智能型热泵

  • APHW8-12X-3 额定产水量:(t/d)8 模块机KFXRS-12I 模块机台数:3 功率:8.55
  • 三利
  • 13%
  • 青岛三利集团有限公司昆明办事处
  • 2022-12-07
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智能型热泵

  • APHW18-36X-2 额定产水量:(t/d)18 模块机KFXRS-36II 模块机台数:2 功率:19.2
  • 三利
  • 13%
  • 青岛三利集团有限公司昆明办事处
  • 2022-12-07
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智能型热泵

  • APHW21-86X-1 额定产水量:(t/d)21 模块机KFXRS-86II 模块机台数:1 功率:22.5
  • 三利
  • 13%
  • 青岛三利集团有限公司昆明办事处
  • 2022-12-07
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分体式水源热泵(天花式末端)

  • L5.5DW/Q
  • 湛江市2011年9月信息价
  • 建筑工程
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分体式水源热泵(天花式末端)

  • L7.5DW/Q
  • 湛江市2011年9月信息价
  • 建筑工程
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分体式水源热泵(天花式末端)

  • L12DW/Q
  • 湛江市2011年9月信息价
  • 建筑工程
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分体式水源热泵(低静压风管式末端)

  • R2.5DW/Pl
  • 湛江市2011年9月信息价
  • 建筑工程
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分体式水源热泵(低静压风管式末端)

  • L5.5DW/Pl
  • 湛江市2011年9月信息价
  • 建筑工程
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利安非凝固有机防火泥

  • 凝固有机防火泥
  • 1kg
  • 1
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2014-01-13
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凝固型防火泥298ml

  • 凝固型防火泥 298ml
  • 16支
  • 1
  • 中档
  • 不含税费 | 含运费
  • 2018-03-07
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凝固型防火泥387g

  • 凝固型防火泥 387g
  • 20根
  • 1
  • 中档
  • 不含税费 | 含运费
  • 2018-03-07
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防火泥3M-MP+非凝固型防火泥

  • 防火泥 3M-MP+非凝固型防火泥
  • 8根
  • 1
  • 3M
  • 中高档
  • 含税费 | 含运费
  • 2021-05-13
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快速凝固

  • kg
  • 800kg
  • 1
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2021-08-10
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稳热流凝固换热理论及高效凝固潜热型热泵技术研发项目摘要

热泵技术是建筑节能减排的重要措施,但热泵好,源难找。提取凝固潜热技术,可以突破冰点对水温利用区间的限制,作为一种安全措施可以解决冻裂风险;作为一种取热措施可以补充显热不足,解决地表水和污水所存在的水温过低,水量不足的瓶颈问题。热泵提取凝固潜热技术要求较小的冻结过冷度和稳定的热流密度,并采取有效措施提高系统年平均性能系数。本项目采用理论解析、数值仿真及系统化实验的方法,进行:(1)冻结起始期的瞬态过程研究,阐明冻结过冷度的判据与减小机理,并为换热理论研究奠定基础;(2)稳热流凝固换热过程的研究与半经验总结,揭示稳热流凝固换热规律与特点和凝固换热器的热工设计方法;(3)薄冰层剥离机理与力学过程研究,建立机械连续除冰的能耗预测与优化模型;(4)探索凝固潜热型热泵的性能特性及改善原则与措施。凝固潜热型热泵将传统观念中难以应用的地表水源纳入热泵低位热源之中,开拓一个全新的热泵系统应用领域。

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稳热流凝固换热理论及高效凝固潜热型热泵技术研发结题摘要常见问题

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稳热流凝固换热理论及高效凝固潜热型热泵技术研发结题摘要文献

凝固潜热型热泵关键技术及试验研究 凝固潜热型热泵关键技术及试验研究

凝固潜热型热泵关键技术及试验研究

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大小:1.7MB

页数: 未知

凝固潜热型热泵关键技术及试验研究——对于绝大多数地表江河湖海水源,其在冬季温度很低;而绝大多数城市污水源,相对其拟应用的建筑而言,则显得水量不足。水温过低和水量不足直接导致了一个问题:温差显热供应量不足。提取部分水体的凝固潜热作为热泵的低位热...

利用冷水凝固热的热泵系统与装置 利用冷水凝固热的热泵系统与装置

利用冷水凝固热的热泵系统与装置

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页数: 4页

指出在冬季寒冷地区接近0℃的地表水以及城市污水中,存在着大量可供利用的凝固潜热。研究了利用冷水凝固热的热泵技术。计算结果表明,热泵可以在经济、可行的前提下大量利用冷水凝固热,作为建筑的低温供暖热源。

凝固潜热型热泵的综合性能

【学员问题】凝固潜热型热泵的综合性能?

【解答】COP是热泵技术的生命力所在,从节能角度考虑,必须保证热泵系统具有较高的全年平均性能系数。一提到提取凝固潜热,人们很容易想到较低的蒸发温度和机组COP,从而怀疑凝固潜热型热泵的可行性。实际上凝固潜热型热泵的全年平均性能系数仍然较高,完全满足节能要求。下面将从几个方面对这一问题进行说明:

(1)在北方严寒地区,即使是在提取凝固潜热的条件下运行,凝固潜热型热泵系统的蒸发温度也要比空气源热泵的蒸发温度高出许多,与土壤源热泵的蒸发温度相当,如果再考虑传热系数要高出数十至数百倍,可以毫不夸张地说,在北方地区,凝固潜热型热泵性能方面要比空气源和土壤源热泵更优越。

(2)文献报道,荷兰Delft大学的J.W.Meewisse在利用流化床法制取冰浆时,换热器的传热系数可达1768W/(㎡℃),平均COP可达3.4,通过对制冷剂循环的理论计算不难验证3.4的性能系数也是可信。如果系统设计正确,系统的最不利COP可达3.4,说明凝固潜热型热泵的性能完全是可以接受的。

(3)上面所说的COP只是全年的最低COP.实际情况是热泵系统大部分时间并非在最不利条件下运行,在水温较高(或负荷较小)的大部分时段(甚至全部时段),无须提取凝固潜热,那么此时的COP与普通的地下水源热泵、地埋管土壤源热泵的COP是相当的。因此就全年平均COP来看,凝固潜热型热泵并不会很低。这么看来提取凝固潜热措施也只是为了保证地表水源热泵全年都可以正常运行的一个安全措施。

(4)为了确定凝固潜热型热泵全年平均COP,课题组根据气象参数库,建立了江河类和湖泊类两类地表水的冬季简化水温模型,分别对天津和哈尔滨地区的凝固潜热型热泵机组的供热性能进行了模拟,得到天津地区采暖季平均COPh为3.77,哈尔滨地区为3.70.详细内容请参考文献。虽然是模拟值,却也说明凝固潜热型热泵还是具有较大的节能优势。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。

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凝固换热计算及凝固换热器的特性

【学员问题】凝固换热计算及凝固换热器的特性?

【解答】凝固换热是一种相变换热,对FHE内的凝固换热,只关心一个除冰周期内的平均换热性能。研究表明,凝固换热量不仅与两侧流体的总温差和对流总热阻有关,而且与该温差和热阻的分配方式有关,降低冷媒侧温度和热阻将极大地提高凝固换热系数。关于凝固换热的计算,可参考文献[4].研究表明,凝固换热器与其它相变换热器的换热性能类似,即改变冷水侧(相变侧)的参数对换热总量的影响很小,例如顺流与逆流对换热量基本没有影响,改变冷水的流量和进口温度也基本不影响换热量。对换热量有重大影响的因素是冻结过冷度和除冰周期。凝固换热器的除冰周期一般在1min左右。如果假设冷水侧的水温恒定为零,忽略冷水侧的显热释放,这将给凝固换热器的计算带来很大的简便。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。

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热流率区分-热流率与热流密度

要注意区分区别热流率和热流密度,热流密度表示单位时间内通过单位面积的热量,表示为q。国际单位是 W/m²,英制单位为BTU/sec-ft。通过面积为A的平壁时的热流率为热流密度与面积的乘积:Φ = qA 。

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