超低环温空气源热泵在高寒地区建筑供暖中的应用

传统空气源热泵受环境温度的影响较大,在低温寒冷地区,其制热量和效率会随环境温度的降低下降很快,甚至无法启动。中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所研发出超低环温空气源热泵,在-30℃环境下,热水进出水温度40℃/45℃,机组制热能效比大于2,为严寒地区铁路沿线建筑冬季供暖问题提供了新的可选方式。     

智能太阳能加空气热源泵技术在澡堂供水中的应用

目前常压小型锅炉在职工澡堂供水中存在能耗高、成本大和污染环境等问题,提出清洁能源替代方案,通过智能太阳能加空气热源泵技术提供洗浴热水。非采暖期4~10月采用该系统提供洗浴热水,可节煤94%。     

空气源热泵供暖技术研究现状

空气源热泵是一种新型环保产品,具有高效节能、绿色无污染的特点,为进一步提高空气源热泵供暖运行性能,对补气增焓系统、双级压缩系统、带回热循环系统、复叠式系统、除霜系统的国内外研究进行了综述。补气增焓和双级压缩系统通过降低压缩比和排气温度,可有效改善其供暖运行性能衰减问题;复叠式系统通过扩大温跨范围,可在较低环境温度下达到较好供暖运行效果;系统中增设回热器可有效提高系统循环效率;除霜系统能更有效解决结霜问题,提高系统运行性能。同时提出了进一步改善空气源热泵供暖性能的措施,为空气源热泵供暖技术的发展提供理论基础。     

间接复叠空气源热泵在铁路高寒地区建筑供暖中最优中间温度研究

针对单级空气源热泵高寒地区运行能效和供水温度低,以及直接复叠空气源热泵除霜困难的问题,对通过低环境温度空气源热泵机组与水源热泵间接复叠的系统供暖型式进行了阐述,对影响室外空气源热泵机组与室内水源热泵机组的因素进行了分析,指出环境温度依然是影响系统能效的首要因素,同时,为实现间接复叠热泵系统的能效最大,对最优中间耦合温度进行了计算。对某地区铁路工区的运行结果进行了分析,结果表明,最优中间耦合温度随环境温度的降低而降低;以最优中间耦合温度控制下的间接复叠热泵系统可以应用于我国高寒地区。     

矿井热害及其防治

随着矿山采掘深度日益增加,地热或原岩温度不断提高,深部通风效果显著下降,我国高温矿井相继增多,矿井热害已成为矿山当前亟待解决的问题。一、矿井热害的形成造成矿井空气升温的热源主要有地热、热水、矿物氧化热及其他局部热源.(1)地热地球内部蕴藏着巨大的热量,当进入井巷的空气温度低于岩壁的温度时,岩石与空气就产生热交换,岩体内部的     

空气湿度对煤自燃特性影响的试验研究

为研究空气湿度对煤自燃特性的影响,运用程序升温试验台,在不同环境湿度条件下,对黄陵2号矿4#煤层煤样进行程序升温,分析不同温度下的气体成分,计算煤样在不同温度和湿度条件下的耗氧速率、CO和CO_2产生率,以及煤氧化的表观活化能。结果表明:与在干燥的空气中氧化相比,煤在加湿空气中的耗氧速率、CO和CO_2产生率升高,活化能降低,表明加湿有利于煤自燃;随空气湿度增加,煤体的耗氧速率、cO和CO_2产生率先升高后降低,活化能先降低后增加,表明存在一个最容易使煤氧化自燃的临界空气湿度;黄陵2号矿4#煤层煤样的临界相对湿度为25%左右。     

冷却水热泵系统回收利用废热浅析

结合工程实例,通过介绍一个回收利用生产工艺热废水、改善工作环境的污水源热泵应用方案,分析了利用工业冷却水废热供应生活热水和供热的优势和节能潜力,并对在工业园区进一步推广应用该热泵技术实现节能提出建议。     

空气源热泵热水机组的研究进展

针对国内外空气源热泵热水器研究和应用现状,分析其优化设计和推广应用的关键问题是系统的热力性能、机组稳定性和系统控制.归总目前市场空气源热泵热水器的主要系统型式,评价不同系统的优劣.通过计算不同加热设备的年运行费用和静态投资回收期,得出空气源热泵热水器节能优势显著.提出空气源热泵热水器在应用中存在的问题及改进建议.     

铁路沿线供暖用低温空气源热泵热力性能对比研究

我国北方铁路沿线站段冬季采暖主要以燃煤锅炉为主,随着冬季雾霾现象日益严重,采用空气源热泵作为北方铁路沿线传统燃煤锅炉供暖的替代方式,对于减少能源消耗、改善大气环境具有重要意义。研究跨临界CO2热回收热泵和回热循环热泵系统2种低温空气源热泵系统,对其热力性能进行了实验和对比分析。结果表明,当环境温度不变时,随着供水温度由45℃升高至55℃,跨临界CO2热回收热泵制热量和COP均升高;随着供水温度由45℃升高至50℃,回热循环热泵制热量和COP均逐渐降低。当供水温度低于50℃时,回热循环热泵COP高于跨临界CO2热回收热泵,回热循环热泵系统的节能效果更为显著;当供水温度超过50℃时,跨临界CO2热回收热泵的性能更优。在低温环境条件下,跨临界CO2热回收热泵系统能够提供更高的供水温度,并有效提升空气源热泵的制热性能,结合我国北方铁路沿线站段的供暖需求和气候条件,提出相较于回热循环热泵系统,跨临界CO2热回收热泵系统的适用性和热力性能更为优越。     

低渗透和特低渗透油藏CO2驱油封存监测体系的建立

利用CO_2开展低渗透和特低渗透油藏驱油技术研究,涉及CO_2注入、驱油、采出和回收、回注等多个环节。但是超过一定程度的CO_2泄漏会对环境安全和人体健康产生危害,并且降低CO_2的驱油效果。通过辨识低、特低渗透油藏CO_2驱油封存的泄漏特征,分析了在驱油封存不同运营时期以及各个空间维度上的监测需求,剖析了不同监测技术的应用及技术之间的相互关系,建立了一套完整的低、特低渗透油藏CO_2驱油封存监测体系。该体系贯穿CO_2驱油封存全过程,覆盖地下、地表及大气,可以为低、特低渗透油藏CO_2驱油封存项目的实施提供安全有效的保障,促进二氧化碳的捕集、利用和封存技术的发展。     

低温吸附剂的低温低压吸附等温线分布研究

测试了分子筛和活性炭在液氮温区低压下对空气、CO_2、N_2、Ar、H_2、He的吸附等温线。分析10~(-4)Pa至10~(-1)Pa范围的吸附等温线特性。试验表明:不同种类吸附剂在液氮温区对相同吸附质的吸附等温线趋势大致相同;吸附剂对气体的低温吸附与吸附质沸点有关,吸附量排列为CO_2N_2H_2 He;平衡吸附压力5×10~(-2)Pa时分子筛对CO_2、N_2的吸附大于活性炭,压力小于10~(-3)Pa时活性炭对CO_2、N_2的吸附大大高于分子筛。     

3种先进新能源电池的足迹家族分析

钠离子电池、多晶硅太阳能电池和锂空气电池均为近年来比较热门的新能源储能电池,为综合比较它们的环境污染性,选用足迹家族中的碳足迹、水足迹和生态足迹为评价指标,确定功能单位为1 k Wh,采用生命周期评价法(LCA),借助环境评价软件Simapro进行足迹值计算。钠离子电池的碳足迹、水足迹和生态足迹分别为954.07 kg CO_2eq,1 160.10 m~3,2 343.64 m~2a;多晶硅太阳能电池的足迹值最高,分别为1 027.42 kg CO_2eq,18 981.87 m~3和2 990.88 m~2a;锂空气电池碳足迹、水足迹和生态足迹依次为10.15kg CO_2eq,21.15 m~3和29.83 m~2a。结果表明,多晶硅太阳能电池在制备过程中产生大量污染;钠离子电池的污染低于多晶硅太阳能电池;锂空气电池的环境污染最小,其足迹值与前两者具有数量级的差异。     

煤层瓦斯含量测定过程气成分差异研究

煤层瓦斯成分是煤矿瓦斯灾害防治和煤层气资源开发利用的基础参数。不同测试方法或不同测试阶段煤层瓦斯成分的较大差异给生产实践带来较大困扰和使用上的不便。通过对以往地面和井下瓦斯(煤层气)含量测试结果中气成分的数据分析,研究了气成分在瓦斯含量测定不同测试阶段的差异及其影响因素。结果表明,瓦斯含量脱气法测定过程中开罐分选和破碎煤样对气成分测定结果的差异有显著影响,当经过加温脱气后的瓦斯罐进行开罐分选、破碎煤样时,空气中N_2、CO_2和O_2等迅速占用煤样空闲吸附位,而扣除空气过程只能扣除球磨罐内游离的空气以及被吸附的少部分,导致粉碎后气体成分中N_2和CO_2体积分数增加。为消除上述影响,提出了煤芯全程密闭式瓦斯含量测定方法,并研制了现场取样和实验室球磨粉碎煤芯两用的全程密闭式瓦斯解吸罐,该技术方法实现了煤芯在现场装罐后直至脱气结束的全程密闭测定,可有效避免因测定过程中开罐、倒罐引起前后的气成分差异。现场应用表明,该方法可大幅缩小煤芯粉碎前后气成分中甲烷体积分数的差异,提高瓦斯含量测定结果的准确度。     

基于热管对公共浴室废水余热回收与利用的设想与分析

<正>引言针对目前国内对公共浴室废水余热回收的空缺,并基于之前对将热管用于低品位热源热回收的研究,本文重点分析了利用单纯热管原理进行浴室废水高效余热回收方法以及相关前景,并且对该方案进行了可行性分析以及方案来源的介绍。背景简介在我国公共浴室排放的废热水的余热大多未加以利用     

基于排放影响的自由航路空域中飞行路线优化北大核心CSCD

针对飞机在航线飞行中污染物排放问题,建立基于巡航性能数据和高空预报风温数据的性能参数计算模型、CO_(2)排放量计算模型、尾迹云环境影响模型和飞行排放成本模型;然后根据自由航路空域(FRA)的运行特点和限制,对传统的Dijkstra算法进行改进,考虑飞机前序航段油耗对飞机重量及后续排放参数计算的影响,以实现CO_(2)排放量最少、尾迹云对环境影响最小和排放成本最低为目标的飞行路线动态优化。结果表明:与最短距离下的优化结果相比,以CO_(2)排放量最小为目标时的优化方案可降低CO_(2)排放量9.61%、排放成本44.35%、油耗9.61%;排放成本最小的飞行路线则可降低CO_(2)排放量5.58%、排放成本64.05%、油耗5.58%。     

超临界CO2和液态CO2及气态N2注入采空区防灭火性能实验

为对比研究超临界态CO_2、液态CO_2和气态N_2注入采空区的防灭火性能,自主研制了模拟采空区残煤自燃过程实验系统,开展了超临界态CO_2、液态CO_2和气态N_2注入采空区防灭火实验。实验结果表明:12 MPa、39℃超临界态CO_2对采空区自燃残煤的降氧降温能力优于6 MPa、30℃液态CO_2优于6 MPa、39℃气态N_2;12 MPa、39℃超临界态CO_2对残煤的降温能力是6 MPa、30℃液态CO_2的1.7倍,是6 MPa、39℃气态N_2的10倍,对采空区的降温能力是液态CO_2的2倍,为气态N_2的8倍;12 MPa、39℃超临界CO_2对采空区的降氧速率比6 MPa、30℃液态CO_2和6 MPa、39℃气态N_2高12.5%;12 MPa、39℃超临界CO_2的降温能力是8 MPa、39℃超临界CO_2的1.7倍,因此适当提高超临界态CO_2的注入压力,防灭火性能更佳。     

惰性气体结合细水雾抑制锂离子电池燃烧试验研究

为研究锂离子电池热失控过程中的相关特性,在细水雾基础上加入惰性气体进行抑制锂离子电池火灾试验。选取荷电状态为0%、50%、100%的磷酸铁锂电池分别在空气、N_2、CO_2气体环境中研究热失控特性;在热失控研究基础上,利用细水雾喷射装置开展锂离子电池热失控灭火试验,对比分析锂离子电池热失控爆发时间、温度变化、灭火时间等参数。结果表明:锂离子电池热失控经历鼓包破阀、初期喷火、稳定燃烧、火焰衰减、火焰熄灭、火焰复燃阶段; N_2、CO_2均能降低锂离子电池燃烧温度,减弱爆炸强度,CO_2与纯水细水雾抑制锂离子电池燃烧效果优于N_2与纯水细水雾,证明惰性气体与细水雾对锂离子电池火灾的协同抑制作用。     

露天矿遗煤区地表CO_2通量变化规律测试分析

探索了通过采空区上部地表CO_2通量变化判定遗煤自燃状态的实验理论及方法,并根据地表和大气间的扩散原理,采用自主研发的土壤气体监测系统,对采空区上覆地表CO_2通量进行了连续测定。研究结果表明:采空区遗煤自燃对其上覆地表CO_2通量变化有较大影响;采空区年限及遗煤氧化自热程度影响地表CO_2通量的大小;自燃带地表CO_2通量明显大于窒息带。地表CO_2通量变化能反映采空区漏风量对遗煤自燃的影响;研究地表CO_2通量变化规律,能够帮助了解采空区遗煤自燃火区的发育方向、范围等相关问题。研究对废弃矿井采空区地表环境评估,废弃矿井采空区遗煤氧化自燃的危险性评估以及浅埋煤层氧化自燃发火进行程度的探测具有重要意义。     

基于监测数据的土壤源热泵系统设计优化分析

针对建筑中地源热泵系统实际地下换热过程复杂、设计困难等问题,以苏州地区某浅埋式地源热泵系统为研究对象,运用TRNSYS软件搭建地源热泵仿真模型,对一定条件下埋管内冷却水流速与地源热泵系统性能的耦合关系进行了模拟分析。仿真结果表明相同蓄热体积下埋管深度对系统性能影响较小。增大冷却水流速有利于土壤温度恢复,但系统耗电量增加。该浅埋式地源热泵系统冷却水流速1~2 m/s均在合理范围内,且埋管深度越大,最佳设计流速越小。     

咪唑类离子液体捕集CO_2性能的定量结构-性质相关性(QSPR)研究

CO_2是主要的温室气体,大量CO_2的存在严重影响着人类的生存环境和生态平衡,而咪唑型离子液体具有独特的气体溶解性,在CO_2的捕集分离中有很好的应用前景。基于定量结构-性质相关性(QSPR)原理,研究了咪唑类离子液体捕集CO_2的性能与其结构参数之间的内在定量关系。应用遗传算法获得与捕集量最为密切相关的一组描述符作为输入参数,随后,分别采用多元线性回归算法及支持向量机结合粒子群优化算法建立了咪唑类离子液体捕集CO_2的性能与其描述符之间的线性和非线性模型。多元线性回归算法得出训练集和测试集的复相关系数分别为0.765和0.814,支持向量机算法得出训练集和测试集的复相关系数分别为0.987和0.933。对预测模型进行了评价验证以及稳定性分析,结果表明,2种模型具有良好的稳定性能和预测能力。