区域能源系统中热泵储能技术研究与应用综述 被引量：1

1

作者 王驿凯 赵栋霖 +1 位作者 杨曙川 殷勇高 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期839-848,共10页

在双碳目标下,储能技术通过调节能源供需平衡、提高系统能效、促进可再生能源的高效利用,在区域能源系统中发挥了关键作用。相较于其他热机械式储能技术,热泵储能技术凭借其高灵活性、高储能密度、高效电-热-冷能量转换能力,逐渐成为研... 在双碳目标下,储能技术通过调节能源供需平衡、提高系统能效、促进可再生能源的高效利用,在区域能源系统中发挥了关键作用。相较于其他热机械式储能技术,热泵储能技术凭借其高灵活性、高储能密度、高效电-热-冷能量转换能力,逐渐成为研究热点。首先介绍了区域能源系统和热泵储能技术,其次根据循环类型(基于布雷顿循环和朗肯循环)和储热/冷(显热、潜热)分类,对比分析国内外研究现状。然后以应用场景为依据,将热泵储能技术的应用归纳为3类,梳理当前的研究成果,并总结不同应用场景下热泵储能技术的未来研究方向。最后,对热泵储能系统在区域能源系统中的发展前景进行展望,助力区域能源系统实现绿色低碳化转型。 展开更多

关键词 热泵储能(PTES) 区域能源系统 可再生能源 双碳目标

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新型低品位热驱动吸收式高效空调系统 被引量：4

2

作者 陈博闻 殷勇高 +1 位作者 张凡 程小松 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期882-888,共7页

针对常规热驱动制冷除湿技术在热源温度低于80℃时能效较低,甚至不能正常工作的问题,通过溶液除湿系统和吸收式制冷系统的有机耦合,提出了一种由低品位热驱动的高效空调系统.通过对比本系统和常规系统内部的热力过程,指出了本系统能效... 针对常规热驱动制冷除湿技术在热源温度低于80℃时能效较低,甚至不能正常工作的问题,通过溶液除湿系统和吸收式制冷系统的有机耦合,提出了一种由低品位热驱动的高效空调系统.通过对比本系统和常规系统内部的热力过程,指出了本系统能效较高的主要原因在于节省了再生空气温升造成的热损失,以及通过热湿独立处理技术提升了蒸发温度.对比结果表明,本系统性能的主要影响因素及变化规律为,热源温度越高,冷却水温度越低,蒸发温度越高,除湿器出口空气含湿量越高,系统能效越高;除湿侧和制冷侧能效不同时,显热负荷占比也对系统性能有影响.当热源温度为75℃、除湿器出口空气含湿量为9.5 g/kg、蒸发温度为14℃时,本系统性能系数可达0.87,比常规系统高出40%. 展开更多

关键词 溶液除湿 吸收式制冷 高效 低品位热

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面向低碳供暖的城市中水余热跨季节储热系统性能分析 被引量：5

3

作者 贾鹏琦 殷勇高 +1 位作者 张思雨 纪强 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4124-4134,共11页

为促进跨季节储热技术在寒冷地区的推广应用,以实现北方低碳清洁供暖,提出一种城市中水余热跨季节储热系统。基于TRNSYS建模仿真研究系统长期运行性能,结合建筑供暖需求和运行成本对中水流量与储热体体积进行优化匹配分析,并从环保与经... 为促进跨季节储热技术在寒冷地区的推广应用,以实现北方低碳清洁供暖,提出一种城市中水余热跨季节储热系统。基于TRNSYS建模仿真研究系统长期运行性能,结合建筑供暖需求和运行成本对中水流量与储热体体积进行优化匹配分析,并从环保与经济性角度论证系统可行性。研究结果表明:所述系统可以高效稳定用于区域供暖,连续运行10 a土壤温升为2.84℃,相比传统地源热泵能效比可提升2.80%~18.22%。适当增大储热体体积有利于提高系统储热效率及最大供热能力,在进行系统设计时可按照“大体积、小流量”的原则对储热体体积及中水流量进行匹配,以实现在相同供热能力下最佳经济性。优化匹配后的系统碳排放量与太阳能跨季节储热系统接近,相比于传统供暖系统可减少59.10%,供热费用年值相比太阳能系统与传统供暖系统可分别降低36.51%和24.64%。 展开更多

关键词 跨季节储热 城市中水 储热效率 TRNSYS

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溶剂对氨基甲酸铵高温化学热泵影响实验研究

4

作者 戴苏洲 殷勇高 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期680-687,共8页

基于氨基甲酸铵可逆反应吸放热效应的高温化学热泵,能够实现对低品位热的环保、高效管理和利用。溶剂的加入有助于实现循环连续运行和传热强化,但也改变了氨基甲酸铵的反应特性。因此,通过同时考虑反应平衡和溶解平衡,提出了一种新的平... 基于氨基甲酸铵可逆反应吸放热效应的高温化学热泵,能够实现对低品位热的环保、高效管理和利用。溶剂的加入有助于实现循环连续运行和传热强化,但也改变了氨基甲酸铵的反应特性。因此,通过同时考虑反应平衡和溶解平衡,提出了一种新的平衡计算模型并进行实验验证。根据氨基甲酸铵溶液反应平衡理论,得到了反应平衡压力优化的拟合型式。基于建立的系统热力学模型,分析了溶剂对热泵的影响。结果表明,溶剂乙二醇对NH_(3)的溶解性会影响氨基甲酸铵反应平衡,进而导致分解气体中NH_(3)比例的降低。氨基甲酸铵溶液平衡压力关系式中浓度项应以2/3ln(x/(1+x))的形式存在,可在大幅减少拟合系数的情况下,保持较好的拟合优度。溶剂对热泵性能系数的影响主要由于冷热抵消损失,相比之下反应平衡改变的影响较小,可忽略不计。 展开更多

关键词 氨基甲酸铵 化学热泵 低品位热 溶剂效应 平衡 热力学

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基于辐射型反射涂层的热控制墙体性能分析 被引量：6

5

作者 胡轩宇 殷勇高 赵兴旺 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期465-474,共10页

为评估基于辐射型反射涂层的热控制墙体节能效果,解决相关评测体系缺失问题,建立墙体瞬态传热模型,探究复杂气候交变环境下墙体温度和热流的动态特性,以及辐射换热在被动式制冷过程中的热调控作用,基于热流和墙体传热系数提出一种新的... 为评估基于辐射型反射涂层的热控制墙体节能效果,解决相关评测体系缺失问题,建立墙体瞬态传热模型,探究复杂气候交变环境下墙体温度和热流的动态特性,以及辐射换热在被动式制冷过程中的热调控作用,基于热流和墙体传热系数提出一种新的评估模型进行性能评价.结果表明:在室内空调开启情况下,热控制墙体相比于普通墙体,其外表面温度平均下降10.74%,热流提升了281.54%;在夏热冬暖地区,建筑南侧涂覆辐射型反射涂层效果最佳,涂层可以降低建筑全年冷负荷87.8 MJ/m2;在夏热冬冷地区,建筑西面涂覆辐射型反射涂层可以降低建筑全年总负荷26.3 MJ/m2.所提出的性能评价指标能够刻画热控制墙体一天内的传热过程和传热特性,进而得到墙体的折合传热系数,对指导实际建筑施工、降低建筑全生命周期总能耗有重要意义. 展开更多

关键词 辐射型反射涂层 数值模拟 动态特性 建筑节能 评价指标

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磁悬浮离心式冷水机组节能潜力及其经济性分析 被引量：2

6

作者 方元 李明霞 +3 位作者 樊海彬 陶奕玮 刘剑 张小松 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第3期33-40,88,共9页

为了有效评估磁悬浮冷水机组在节能与成本方面的优势,本文建立了冷水机组的能耗与全生命周期成本(LCC)模型,研究了磁悬浮机组的节能效果与经济性。研究结果表明,相比于螺杆机组,磁悬浮机组在全生命周期中节能约30%,碳排放量降低了1.7... 为了有效评估磁悬浮冷水机组在节能与成本方面的优势,本文建立了冷水机组的能耗与全生命周期成本(LCC)模型,研究了磁悬浮机组的节能效果与经济性。研究结果表明,相比于螺杆机组,磁悬浮机组在全生命周期中节能约30%,碳排放量降低了1.7×10^(5)~1.8×10^(5) kg。同时,同一设计方案下磁悬浮机组的LCC更低,单台机组节约100000~140000元。当使用时间达到8年,磁悬浮机组相对于螺杆机组的成本优势开始显现。电价敏感性分析结果表明,电价高于0.7元/(kW·h)时磁悬浮机组才更具有经济性。研究结果可为磁悬浮冷水机组的节能效果与经济性优势提供理论支持,对相关工程项目的决策具有重要的参考价值和意义。 展开更多

关键词 磁悬浮冷水机组 节能 全生命周期成本 经济性 敏感性分析

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CaBr_(2)溶液除湿再生性能及腐蚀性实验研究 被引量：5

7

作者 童守宝 车春文 殷勇高 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期425-432,共8页

为提升溶液除湿系统的再生性能、提高低品位能源的转化率,降低腐蚀性与初始成本,建立离子压降模型来选择压降能力强的CaBr_(2)溶液,基于静态法测量了该溶液的饱和蒸气压并确定了溶液配比;采用除湿量、再生量与空气进出口含湿量差值3个... 为提升溶液除湿系统的再生性能、提高低品位能源的转化率,降低腐蚀性与初始成本,建立离子压降模型来选择压降能力强的CaBr_(2)溶液,基于静态法测量了该溶液的饱和蒸气压并确定了溶液配比;采用除湿量、再生量与空气进出口含湿量差值3个评判指标研究了不同工况下CaBr_(2)溶液的除湿/再生性能;将CaBr_(2)溶液与LiCl、LiBr溶液进行了腐蚀性、经济性对比.结果表明:3种溶液的除湿性能彼此接近,但CaBr_(2)溶液再生量比LiCl溶液平均提高了14.2%,比LiBr溶液平均提高了17.1%;CaBr_(2)溶液腐蚀速率小于LiCl溶液腐蚀速率,与LiBr溶液腐蚀速率相当;单位体积CaBr_(2)溶液成本最低,约为LiBr溶液成本的55%、LiCl溶液成本的50%.CaBr_(2)有望成为传统除湿溶液的替代品. 展开更多

关键词 CaBr_(2)除湿溶液 饱和蒸气压 腐蚀性 经济性 实验研究

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一种基于溶液除湿的消除湿烟羽新系统 被引量：4

8

作者 程胜明 殷勇高 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期334-341,共8页

提出一种基于溶液除湿的消除湿烟羽系统.该系统由烟气冷凝过程和烟气溶液除湿过程构成,利用盐溶液对待处理烟气进行除湿达到消除湿烟羽的技术标准,同时回收待处理烟气自身显热和潜热驱动溶液循环,不需要消耗额外热能,还能够回收烟气中... 提出一种基于溶液除湿的消除湿烟羽系统.该系统由烟气冷凝过程和烟气溶液除湿过程构成,利用盐溶液对待处理烟气进行除湿达到消除湿烟羽的技术标准,同时回收待处理烟气自身显热和潜热驱动溶液循环,不需要消耗额外热能,还能够回收烟气中水资源.建立了系统主要部件的数学模型,研究了待处理烟气温度tg,in、相对湿度RHg,in以及室外空气温度ta,amb、相对湿度RHa,amb对排放烟气参数、系统消除湿烟羽性能以及回收水分的影响.结果表明,随着tg,in和RHg,in的增大,消除湿烟羽性能逐渐降低,回收水分逐渐增多;当RHa,amb增大时,排放烟气温度、含湿量以及回收水分几乎无变化,但消除湿烟羽性能会逐渐降低;当ta,amb增大时,排放烟气温度和含湿量逐渐增大,消除湿烟羽性能逐渐增强,回收水分逐渐减少. 展开更多

关键词 湿烟羽 消除 冷凝 溶液除湿 数学模拟

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空压机废热驱动溶液式压缩空气干燥特性实验研究 被引量：1

9

作者 王泽印 殷勇高 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期851-857,共7页

基于压缩空气溶液除湿系统实验台,对甲酸钾(KCOOH)溶液的干燥性能进行实验研究.以常压露点温度、除湿量和除湿效率为指标探究不同溶液流量、不同空气流速和压力下溶液除湿系统的干燥特性,同时基于压缩空气溶液除湿器传热传质数学模型,... 基于压缩空气溶液除湿系统实验台,对甲酸钾(KCOOH)溶液的干燥性能进行实验研究.以常压露点温度、除湿量和除湿效率为指标探究不同溶液流量、不同空气流速和压力下溶液除湿系统的干燥特性,同时基于压缩空气溶液除湿器传热传质数学模型,探究了KCOOH溶液与压缩空气间的传热传质系数变化规律.结果表明:对应浓度下的KCOOH与LiCl溶液具有相近的干燥能力,而KCOOH溶液成本仅为LiCl的35%,且对金属的腐蚀速率远低于LiCl,因此KCOOH可视为LiCl的理想替代物;KCOOH溶液在不同空气压力下的除湿效率均在80%以上,一些工况下与LiCl相当或更高,表明干燥性能接近理想状态且与空气进行了较为充分的传热传质;除湿过程中LiCl溶液可将压缩空气处理至更低的露点温度且传质系数更高,说明溶液除湿系统中LiCl溶液具有更好的干燥能力与传质性能. 展开更多

关键词 溶液除湿系统 甲酸钾 干燥特性 余热回收

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氧化石墨烯膜间距对电渗析空气除湿特性影响的分子动力学研究 被引量：1

10

作者 张牧星 张小松 +1 位作者 丁烨 宋翼 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期63-69,共7页

电渗析空气除湿技术利用高压电场为气体分子荷电,通过多孔氧化石墨烯膜实现水分子和其他带电分子,如氧气分子的分离。双层膜间距将影响到气体分子的传输特性和热力学性质,本文采用分子动力学研究了带电后的水分子和氧气分子在不同膜间... 电渗析空气除湿技术利用高压电场为气体分子荷电,通过多孔氧化石墨烯膜实现水分子和其他带电分子,如氧气分子的分离。双层膜间距将影响到气体分子的传输特性和热力学性质,本文采用分子动力学研究了带电后的水分子和氧气分子在不同膜间距下通过膜的扩散及吸附现象。结果表明:膜层间距主要影响层间氢键形成方式,继而影响多孔氧化石墨烯膜与气体分子间吸附能,存在最佳层间距离1.25 nm,水分子渗透效果最佳,气体选择性达到最高,为1.14,较无电场时扩大了3倍。 展开更多

关键词 分离 分子模拟 动力学模型 扩散

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横向气流作用下液滴垂直撞击壁面动力学模拟 被引量：1

11

作者 陈波 张小松 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1582-1588,共7页

为研究气流对液滴碰撞不同壁面后形状变化的影响,采用VOF方法,模拟了液滴在流速为0.1 m/s的横向气流作用下,以0.22和0.44 m/s的初始速度撞击不同润湿性壁面的行为,壁面接触角分别取为60°、70°、90°、120°和160... 为研究气流对液滴碰撞不同壁面后形状变化的影响,采用VOF方法,模拟了液滴在流速为0.1 m/s的横向气流作用下,以0.22和0.44 m/s的初始速度撞击不同润湿性壁面的行为,壁面接触角分别取为60°、70°、90°、120°和160°.结果表明,液滴的撞击速度和壁面接触角显著影响其形态变化.液滴的撞击速度对其铺展过程的推进速度有直接影响,高速撞击能够迅速促使液滴达到最大铺展状态.接触角的增大导致液滴达到最大铺展直径的时间缩短,并快速达到最大铺展状态.在横向气流场中,液滴的润湿面积相较于无气流场增加了0.95%~9.91%.研究结果揭示了气流对液滴行为的影响,为优化空气处理设备中的液滴管理提供了实际指导. 展开更多

关键词 横向气流 液滴撞击 铺展与反弹 润湿性 接触角

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填料表面参数对LiCl溶液降膜润湿性的影响 被引量：2

12

作者 吕玥 殷勇高 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期889-895,共7页

针对改善溶液除湿空调系统中填料表面润湿性的问题,通过CFD模拟研究了填料表面倾斜角、接触角和表面形态对LiCl-H2O降膜润湿性及临界喷淋量的影响.模拟结果表明:填料表面的倾斜角越小,溶液液膜表面波动性越小,润湿性越好;填料表面的接... 针对改善溶液除湿空调系统中填料表面润湿性的问题,通过CFD模拟研究了填料表面倾斜角、接触角和表面形态对LiCl-H2O降膜润湿性及临界喷淋量的影响.模拟结果表明:填料表面的倾斜角越小,溶液液膜表面波动性越小,润湿性越好;填料表面的接触角越小,润湿性越好,达到满膜流动所需的临界喷淋量越小;接触角从40°变化到60°时临界喷淋量的增长量最大.在小喷淋量下,波形填料表面的润湿性较平板填料表面有显著提升;当喷淋量为0.288 m^3/(m·h)时,5 mm波高的波形填料表面的润湿率比平板表面增加超过50%;波高增大,润湿率虽有提高,但增加量仅在5%左右.另外,由于波形表面上液膜的稳定性较差,故满足满膜流动所需的临界喷淋量要比平板表面大. 展开更多

关键词 溶液除湿 润湿性 临界喷淋量 填料表面参数

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