基于等价热力变换分析法的热泵性能分析软件

Aspen练习题一、基础操作类1. 请简述Aspen Plus软件的主要功能及其在化工领域的应用。

2. 如何在Aspen Plus中创建一个新的模拟项目？3. 请列举Aspen Plus中常用的流体包及其适用范围。

4. 在Aspen Plus中，如何设置物料的进口条件？5. 请描述Aspen Plus中流股操作步骤。

6. 如何在Aspen Plus中添加一个新的单元操作？7. 请简述Aspen Plus中单元操作的分类及其作用。

8. 如何在Aspen Plus中设置反应器参数？9. 请列举Aspen Plus中常用的模拟工具及其功能。

10. 如何在Aspen Plus中查看并分析模拟结果？二、流程模拟类1. 请简述Aspen Plus在流程模拟中的优势。

2. 如何在Aspen Plus中建立多级闪蒸过程？3. 请描述Aspen Plus中热集成的方法及其作用。

4. 如何在Aspen Plus中模拟换热器网络？5. 请简述Aspen Plus中精馏塔的模拟步骤。

6. 如何在Aspen Plus中模拟吸收塔？7. 请描述Aspen Plus中多相流动的模拟方法。

8. 如何在Aspen Plus中模拟气体净化过程？9. 请简述Aspen Plus在流体输送模拟中的应用。

10. 如何在Aspen Plus中模拟化学反应过程？三、参数优化类1. 请简述Aspen Plus中参数优化的目的。

2. 如何在Aspen Plus中设置优化目标？3. 请列举Aspen Plus中常用的优化算法。

4. 如何在Aspen Plus中设置优化约束？5. 请描述Aspen Plus中参数优化步骤。

6. 如何在Aspen Plus中分析优化结果？7. 请简述Aspen Plus中敏感性分析的方法及其作用。

8. 如何在Aspen Plus中进行参数敏感性分析？9. 请描述Aspen Plus中多目标优化的方法。

10. 如何在Aspen Plus中实现多目标优化？四、数据管理类1. 请简述Aspen Plus中数据管理的重要性。

燃气机热泵Dymola软件仿真模型的准确性验证张雪梅;高赛赛;秦朝葵;罗煦斌;郭甲生;唐继旭【摘要】使用Dymola软件建立制冷工况、制热工况下燃气机热泵的仿真模型,在设计工况下,分别对燃气机热泵进行仿真模拟,将仿真结果与产品样本数据(以下简称样本数据)进行比较,验证仿真模型的准确性.仿真参数选取制冷量、制热量、天然气耗热功率、制冷剂质量流量、燃气发动机输出功率、蒸发压力、冷凝压力等.对于制冷工况,仿真结果与样本数据的相对误差均在±4％以内.对于制热工况,除蒸发压力外,其他参数的仿真结果与样本数据的相对误差均小于±5％.证明仿真模型能够较准确地描述燃气机热泵的制冷工况、制热工况.【期刊名称】《煤气与热力》【年(卷),期】2018(038)012【总页数】4页(P11-14)【关键词】燃气机热泵;Dymola软件;仿真模型【作者】张雪梅;高赛赛;秦朝葵;罗煦斌;郭甲生;唐继旭【作者单位】同济大学机械与能源工程学院,上海201804;同济大学机械与能源工程学院,上海201804;同济大学机械与能源工程学院,上海201804;同济大学机械与能源工程学院,上海201804;上海航天能源股份有限公司,上海201201;上海航天能源股份有限公司,上海201201【正文语种】中文【中图分类】TU831.61 概述燃气机热泵是一种以天然气为燃料的空调设备，不仅可降低夏季高峰用电负荷，提高夏季天然气使用量，而且还能与传统电力空调系统互补，对资源的合理利用具有重要意义[1]。

燃气机热泵主要组件有燃气发动机、压缩机、蒸发器、冷凝器、节流阀等，利用燃气发动机驱动热泵机组完成制热、制冷循环，并可回收燃气发动机缸套冷却水余热、烟气余热用于制备生活热水、供暖以及在制热工况下为冷凝器提供低温热水。

因此，燃气机热泵的一次能源效率高，且可免去制热工况下冷凝器除霜处理，室内热舒适性比较好[2-3]。

笔者使用Dymola软件搭建燃气机热泵仿真模型。

空气源热泵全年能耗分析应用软件的开发
陈丽萍;龚延风;刘金祥;张建忠
【期刊名称】《暖通空调》
【年(卷),期】2001(031)003
【摘要】介绍了空气源热泵全年能耗分析应用软件的开发，该软件根据空调冷负荷、室外干球温度、热泵出水温度求解热泵供冷全年能耗；在求热泵供热能耗时，除考虑上述3个参数以外，还将室外空气相对湿度这一重要因素考虑到热泵供热性能中，使热泵供热能耗计算更准确。

【总页数】4页(P63-66)
【作者】陈丽萍;龚延风;刘金祥;张建忠
【作者单位】南京建筑工程学院;南京建筑工程学院;南京建筑工程学院;南京建筑设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TP31;TV83
【相关文献】
1.基于动态仿真的空气源热泵热水器全年综合性能分析 [J], 刘金平;张治涛;陈志勤;刘雪峰
2.空气源热泵热水器全年综合能效(ACE)分析与实验 [J], 姜昆;刘颖;王芳;王祥;姜莎
3.学生宿舍空气源热泵热水机组全年能效实测及经济性分析 [J], 鄢嘉明;马立;李洪凤;王佳妮;付锴;张鸣珂
4.空气源热泵全年运行的经济性分析 [J], 龚延风
5.太阳能-空气源热泵复合工程能耗管理系统的开发 [J], 李沈杰;姜周曙;黄国辉;徐庚;叶晓平;李培远;游张平
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基于图形化的热泵效率分析工具开发应用摘要：发电厂循环冷却水余热利用项目因具有低碳环保的特征而得到了广泛应用。

介绍了一种基于图形化的热泵效率分析工具；介绍了C#语言和软件工具的编程思想和软件架构等；介绍了水和水蒸汽焓值的最新计算方法；介绍了该分析工具在教学研究方面的应用；通过国泰电厂采暖季期间的运行检验，验证了该应用软件的实用性和可靠性。

关键词：图形化；C#；热泵运行效率；循环冷却水；余热利用0引言近几年来，随着我国城镇化建设进度的持续加速，导致了环首都、环渤海经济圈环境污染问题日趋严重，其中，因城市、区域、县域集中供热对空气的污染是造成环境污染的重要污染源。

通过吸收式热泵机组回收发电厂循环冷却水中的低品位余热替代传统燃煤充当城市供暖的热源，由于其低碳环保、节能减排的典型特征，逐渐成为社会各界关注的焦点。

在循环冷却水余热利用项目中，为了准确分析余热的利用效果，提高吸收式热泵的运行效率，必须要开发一种与之相适应的自动化计算应用软件。

我们采用C#语言编写了基于图形化的热泵效率分析工具（中国版权保护中心登记号：2012SR121242），该工具利用余热利用系统的录波数据进行计算和分析热泵的运行效率，进而改善循环冷却水余热利用系统的运行经济性。

1基于图形化的C#编程C#是.NET面向Windows环境的一种编程语言，它的主要功能包括：完全支持类和面向对象编程；一致且定义完善的基本类型集；对自动生成XML文档的内置支持；自动清理动态分配的内存；可以以用户定义的属性来标记类或方法；可以完全访问.NET基类库；可以使用指针和直接访问内存；以VisualBasic的风格支持属性和事件等。

GDI+是微软在Windows 2000以后操作系统中提供的新的图形设备接口，其通过一套部署为托管代码的类来提供二维矢量图形、图像处理、文字显示等三类服务。

C#语言作为.NET战略的支撑性编程语言，完美支持.NET框架内的GDI+类库的编程方法。

基于TRNSYS软件的太阳能辅助土壤源热泵供热装置性能分析基于TRNSYS软件的太阳能辅助土壤源热泵供热装置性能分析随着能源紧缺和环境污染问题的日益突出，太阳能作为一种清洁、可再生、无污染的能源源头受到了广泛关注。

土壤源热泵作为一种高效利用太阳能的供热方式，具有良好的环境适应性以及节能效果，越来越受到人们的喜爱。

本文将基于TRNSYS软件，对太阳能辅助土壤源热泵供热装置的性能进行详细分析。

太阳能辅助土壤源热泵供热装置是一种利用太阳能和土壤热能的供暖方式。

它的工作原理是通过地下的管道吸收土壤中的热能，然后通过热泵的工作，将这部分热能转移到室内进行供热。

而太阳能则作为辅助能源，通过太阳能集热器收集太阳能并将其转化为热能，为土壤源热泵提供额外的能量来源。

因此，太阳能辅助的土壤源热泵供热装置具有高效、环保、节能等优点。

为了对太阳能辅助土壤源热泵供热装置的性能进行分析，我们使用了TRNSYS软件。

TRNSYS是一种用于建模和模拟能源系统的软件工具，它可以模拟各种供暖、供冷和热水系统的性能。

在本次分析中，我们将采用TRNSYS软件来模拟太阳能辅助土壤源热泵供热装置，并评估其性能。

首先，我们需要建立一个太阳能辅助土壤源热泵供热装置的模型。

模型中包括太阳能集热器、地下管道、热泵、室内供热器等。

我们根据实际情况设置模型的参数，如太阳能集热器的面积、热泵的工作参数、土壤的热传导系数等。

然后，我们可以通过TRNSYS软件对该模型进行仿真，并得到供热装置在不同工况下的性能数据。

在进行性能分析之前，我们需要确定评价指标。

常见的指标包括系统的制热效率、热泵的工作性能系数（COP）、室内温度稳定性等。

制热效率是指供热装置产生的热量与所需的输入能量之比，反映了系统的热能利用效率。

COP指标是指热泵输出功率与输入能量的比值，它可以反映热泵的性能水平。

室内温度稳定性则是指在不同外界工况下，室内温度的波动情况，反映了供热系统的控制能力。

基于机器学习算法的某地源热泵系统能耗研究目录1. 内容描述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 热泵系统的能耗问题 (4)1.3 机器学习在能耗研究中的应用 (5)2. 相关文献综述 (5)2.1 热泵系统基础理论 (7)2.2 影响热泵系统能耗的主要因素 (9)2.3 机器学习在能源领域中的应用成果 (10)3. 研究方法与数据准备 (12)3.1 研究方法的选定与适用 (13)3.2 数据采集与预处理 (14)3.3 样本集与模型训练 (15)4. 特征工程 (17)4.1 特征定义与选择 (18)4.2 特征提取方法 (19)4.3 特征缩放与处理 (20)5. 机器学习模型的建立与训练 (21)5.1 模型选择原则与对比 (23)5.2 模型参数调优与验证 (23)5.3 训练与优化过程描述 (24)6. 模型评估与能耗预测 (25)6.1 模型性能指标评估 (26)6.2 能耗预测模型验证 (27)6.3 预测结果的准确性与可靠性分析 (29)7. 影响能耗因素分析 (30)7.1 环境因素对能耗的影响 (32)7.2 系统运行参数与能耗的关系 (33)7.3 不同运行模式下的能耗差异 (34)8. 模型应用与实际案例研究 (35)8.1 模型在实际能耗监控中的应用案例 (37)8.2 将模型应用于热泵系统优化策略 (38)8.3 模型评估结果与系统能效改进建议 (39)9. 结论与展望 (41)9.1 研究结论 (42)9.2 研究局限性 (43)9.3 未来研究展望 (44)1. 内容描述本文旨在利用机器学习算法对某地源热泵系统能耗进行研究，分析影响热泵系统能耗的主要因素，并建立综合预估模型。

具体工作包括：数据的采集及 preprocessing:收集某地源热泵系统的运行数据，包括空气温度、地下温度、流媒体温度、运行时间、辅热使用情况等，并对数据进行清洗、缺失值处理和标准化等操作。

基于等价热力变换分析法的热泵性能分析软件陈则韶;谢文海;胡芃;贾磊【期刊名称】《流体机械》【年(卷),期】2013(000)011【摘要】介绍了一种等价热力变换分析法的原理及基于该方法研发的热泵性能分析软件。

等价热力变换分析法，是通过定义系统能量交换过程和循环的等效热力温度，把实际热泵内不可逆循环等价变换为逆卡诺循环进行分析的方法；其使用的3个关键参数：等价逆卡诺循环的等效热源温度、等效冷凝温度和热泵理论循环的输出热流量，根据物性数据库拟合获得。

而后，根据等价热力变换分析法，编制了热泵性能分析与优化软件。

软件包括4个主功能模块：热泵性能单值分析、热泵性能区间分析、热泵有效能单值分析以及热泵有效能区间分析。

通过选择相应的工质，并输入相应的设计参数，用户能够方便地获得相应工况下热泵的性能参数以及各环节有效能消耗数据。

本软件适合变工况性能的模拟和预测，对热泵设计单位和用户有参考价值。

【总页数】5页(P71-75)【作者】陈则韶;谢文海;胡芃;贾磊【作者单位】中国科学技术大学安徽合肥230027;中国科学技术大学安徽合肥230027;中国科学技术大学安徽合肥230027;合肥通用机械研究院压缩机技术国家重点实验室安徽合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TH137;TQ051.5【相关文献】1.基于主成份分析法的手机软件性能分析 [J], 张俊2.三重回路空气源热泵热回收系统的热力性能分析 [J], 马安娜;马国远;王磊;周峰;姜明健;晏祥慧3.基于蒸汽压缩技术的热泵蒸汽系统热力性能分析 [J], 李帅旗;何世辉;宋文吉;冯自平4.具有回热特性的双级压缩高温热泵系统热力学性能分析及研究 [J], 张彦廷;黄峥;张皓;徐敬玉;王林;张广志5.基于有限时间热力学结霜工况热泵性能分析 [J], 龚光彩;王洪金;吕东彦;苏欢因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

㊀第52卷第4期郑州大学学报(理学版)Vol.52No.4㊀2020年12月J.Zhengzhou Univ.(Nat.Sci.Ed.)Dec.2020收稿日期:2020-02-20基金项目:中国石油化工股份有限公司洛阳分公司博士后工作站基金项目(194453)㊂作者简介:白宇琦(1995 ),男,河南新乡人,硕士研究生,主要从事吸收式热泵性能研究,E-mail:1360717149@;通信作者:赵金辉(1981 ),男,黑龙江哈尔滨人,副教授,主要从事热力系统优化研究,E-mail:35860031@㊂基于Aspen Plus 的吸收式热泵性能指标影响因素研究白宇琦,㊀赵金辉,㊀张奥兵,㊀海㊀涵(郑州大学化工与能源学院㊀河南郑州450001)摘要:为了研究第二类吸收式热泵在余热回收中关键性能指标的影响因素,有效提高系统性能系数(coefficient of performance,COP),利用流程模拟软件aspen plus 建立了第二类吸收式热泵热力系统模型,研究了第二类吸收式热泵性能评价指标温升能力ΔT ㊁放气范围ΔX 和性能系数COP 与蒸发温度㊁蒸发压力㊁发生压力的关系㊂结果表明,温升能力ΔT 随着高压的升高而增加,随着低压的升高而减小;放气范围ΔX 随着蒸发温度的提高线性增长,随着发生压力的提高而减小;性能系数COP 随着蒸发温度的升高逐渐增大,随着蒸发压力的提高先升高然后略有下降,随着发生压力的提高而下降,下降趋势逐渐增强㊂因此在保证一定驱动热源温度的情况下,降低发生压力㊁增大系统内高低压差是有效提升温升㊁增大放气范围㊁提高COP 的方法㊂关键词:第二类吸收式热泵;aspen plus;温升能力;放气范围;性能系数中图分类号:TK1㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1671-6841(2020)04-0103-07DOI :10.13705/j.issn.1671-6841.20200430㊀引言目前我国诸多高耗能产业中有大量的余热资源被排放到环境中,造成严重的资源浪费和环境污染㊂这些余热的温度大多低于100ħ,针对这类低温余热,国内外学者提出了多种余热利用技术㊂其中,吸收式热泵技术因其独特的技术优势得到了广泛的关注和应用,并取得了较大的经济效益[1]㊂进入21世纪之后,吸收式热泵技术在国内也得到了较大的关注,国家发改委将基于吸收式热泵的余热利用技术列入国家重点节能技术推广目录[2]㊂其中侧重于提升热能品位的第二类吸收式热泵备受青睐,国内诸多学者对其机理及性能分析进行了深入研究㊂张伟[3]等基于溴化锂第二类吸收式热泵系统建立数学模型,搭建试验台,通过不同工况下的研究分析了各主要换热器件进口水温和质量流量对系统性能的影响㊂吴伟[4]等提出以低压增压㊁高压增压两种方式提高空气源吸收式热泵的性能,对不同形式空气源吸收式热泵进行了对比分析,发现低温增压效果较好㊂黄涛[5]等通过对溴化锂第二类吸收式热泵系统的模拟计算,探讨了其回收地热尾水的可行性㊂彭烁[6]等基于第二类吸收式热泵原理,建立了相关的数学模型并开发出第二类吸收式热泵循环模拟计算程序,研究了各主要元件的温度对吸收式热泵系统的影响㊂叶碧翠[7]等针对烘干过程中的余热利用,提出了一种新型两级开式吸收热泵系统,并对新系统建立了数学模型分析其性能㊂司继林[8]利用aspen 软件对吸收式热泵进行了对比分析和系统应用分析,并提出了石化低温余热的利用方案㊂刘国强[9]对溴化锂第二类吸收式系统进行了设计和理论仿真研究,分析主要工况参数对系统的影响,并提出了利用吸收式热泵系统回收低温余热用于供暖的方案㊂焦华[10]对第二类吸收式热泵进行模拟研究和计算分析,并设计了利用两级吸收式热泵回收余热的方案㊂目前吸收式热泵技术工程应用方面的研究主要集中在各类余热资源与吸收式热泵技术的结合上,本文从第二类吸收式热泵系统本身出发,利用aspen plus 软件建立了第二类吸收式热泵的流程模型,分析了工程中实际调控参数与吸收式热泵系统性能特性影响因素的关系,对实际应用中第二类吸收式热泵性能提升具有指导意义㊂郑州大学学报(理学版)第52卷图1㊀第二类吸收式热泵循环流程图Figure 1㊀The absorption heat transformer cycle flow1㊀第二类吸收式热泵原理第二类吸收式热泵是一种利用热能驱动工质循环流动,从而把低温热源的热量连续地 泵送 [11]给高温热源以提升其品质的循环系统装置㊂第二类吸收式热泵系统是由发生器㊁吸收器㊁蒸发器㊁冷凝器㊁节流阀㊁溶液泵㊁溶液热交换器和阀门㊁管路等元件组成的封闭循环系统㊂循环流程如图1所示㊂第二类吸收式热泵运行主要分为水循环和溶液循环㊂水循环如下:发生器中,驱动热源加热溴化锂稀溶液,部分水被蒸发为低压水蒸气,稀溶液变为浓溶液,因为溴化锂的沸点远高于水,可以认为蒸发出的为纯水蒸气㊂低压水蒸气进入冷凝器中经冷却变成冷凝水,其中释放的热量由冷却水携带并排到环境中㊂冷凝水经水泵加压后压力升高进入蒸发器㊂在蒸发器中,驱动热源加热高压冷凝水,将其蒸发成高压水蒸气后进入吸收器㊂在吸收器中,溴化锂浓溶液吸收水蒸气变为稀溶液,到此水循环完成㊂溶液循环如下:发生器流出的浓溶液经过溶液泵的加压后,在溶液换热器中与稀溶液换热后进入吸收器,在吸收器中完成吸收过程,变为稀溶液㊂稀溶液在溶液换热器中放热,之后回到发生器,至此溴化锂溶液循环完成㊂热泵的热能品位提升点在于高压水蒸气在吸收器内被溴化锂浓溶液吸收时释放汽化潜热和吸收热,提高了溶液自身温度并加热流经吸收器的热媒水,从而输出高温热水㊂在系统循环中,蒸发器和吸收器处于高压侧,冷凝器和发生器处于低压侧㊂由于压力相同的情况下,溴化锂溶液的饱和温度高于纯水的饱和温度,因此吸收器中温度最高,蒸发器和发生器中温度次之,冷凝器中温度最低,从而实现在驱动热源为中温热的情况下,中温热向高温热的品位提升㊂2㊀第二类吸收式热泵模拟2.1㊀模型建立在aspen plus 软件中建立第二类吸收式热泵系统流程模型,模拟起始稀溶液设定浓度为50%的溴化锂溶液,物性方法选择电解质物性-ELECNRTL㊂流程模型如图2所示㊂图中流动工质:XRY-稀溶液;NRY-浓溶液;SZQ-水蒸气;LNS-冷凝水;CR-产出热;Q-热流㊂图中系统元件:FSQ-发生器;LNQ-冷凝器;ZFQ-蒸发器;XSQ-吸收器;RYHRQ-溶液热交换器;RMSHR-热媒水换热器;RYB-溶液泵;SB-水泵;JLF-节流阀㊂图2㊀第二类吸收式热泵流程模型Figure 2㊀The absorption heat transformer process model 401501㊀第4期白宇琦,等:基于Aspen Plus的吸收式热泵性能指标影响因素研究2.2㊀评价指标本次模拟主要研究吸收式热泵的3个性能指标,分别是性能系数COP㊁温升能力ΔT和放气范围ΔX,探究其影响因素㊂2.2.1㊀温升能力ΔT㊀温升能力为吸收温度与蒸发温度之差,它表征了系统提升热能品位的能力,温升越大则系统性能越强,计算公式为ΔT=T a-T e,其中:T a为吸收温度;T e为蒸发温度㊂2.2.2㊀放气范围ΔX㊀放气范围为溴化锂浓溶液浓度与稀溶液浓度之差,它表征了系统的运行经济指标,放气范围越大则系统经济性越好,计算公式为ΔX=ρH-ρL,其中:ρH为溴化锂浓溶液浓度;ρL为溴化锂稀溶液浓度㊂2.2.3㊀性能系数COP㊀第二类吸收式热泵的性能系数COP为系统输出热量与系统消耗热量的比值,系统输出热量即为吸收器输出给热媒水的热量,而系统消耗的热量为驱动热源输送给蒸发器的热量和发生器的热量之和㊂它表征了系统的能源利用效率,性能系数越高,系统性能越好㊂第二类吸收式热泵的COP表示为COP=Q a/(Q g+Q e),其中:Q a为吸收器输出给热媒水的热量;Q e为驱动热源输送给蒸发器的热量;Q g 为驱动热源输送给发生器的热量㊂2.3㊀模拟参数设置在模拟时进行模型假设:1)系统模型各处均保持热平衡和稳定流动状态;2)吸收器和发生器㊁节流阀出口的溶液及冷凝器出口的水处于饱和状态;3)不考虑换热过程的热能损失及管道中的压力损失;4)溶液经过节流阀后焓值不变;5)不计溶液泵和水泵的输入功率㊂基于上文中的流程模型,输入的模拟参数变量为蒸发温度㊁发生温度㊁蒸发压力㊁冷凝压力,其中蒸发压力对应热泵系统高压侧压力,冷凝压力代表热泵系统低压侧压力㊂由于热泵系统以单一热源驱动,因此蒸发器和发生器的驱动热源相同,所以设定蒸发温度和发生温度是一样的㊂3㊀系统模拟数据分析3.1㊀温升能力ΔT的影响因素图3中的(a)㊁(b)㊁(c)给出了高压(蒸发压力)分别为19.5kPa㊁25.0kPa㊁30.0kPa时,温升随蒸发温度变化的趋势,图3中的(d)㊁(e)给出了蒸发温度为75ħ时,温升受系统内高低压变化的影响趋势㊂结合图3中的(a)㊁(b)㊁(c)发现,在高低压确定的情况下,ΔT随蒸发温度增高有下降趋势,幅度很小㊂从图3(d)中可以看到温升ΔT随着高压的升高而增加,随着低压的升高而减小㊂图3(e)表明压差越大,温升ΔT越大;高压越高,能够达到的温升越高,即高压决定温升的下限;但要达到相同的温升效果,高压越高,需要的压差越大,即要保持相同温升效果时,低压的增量要小于高压的增量,说明低压的变化对温升的影响更大㊂直接影响温升的是浓溶液对高压水蒸气的吸收过程,温升的幅度主要在于吸收热释放量的多少,但同时蒸发温度提高,对应蒸发压力提高,相应的汽化潜热会下降,所以温升随之减小;而高压升高,会引起起始吸收温度的升高,吸收器的吸收能力增强,因此温升增大;低压升高,导致发生器中发生能力减弱,蒸发出的水量减少,吸收器中单位浓溶液吸收的水量减少,其吸收过程产生的吸收热减少,温升ΔT减小㊂综合来看低压决定蒸发水量,即吸收过程中浓溶液可吸收水量的最大值,高压决定浓溶液吸收效果,而蒸发水量最终影响吸收热的释放量,所以低压的影响更大㊂3.2㊀放气范围ΔX的影响因素图4中的(a)㊁(b)㊁(c)给出了高压(蒸发压力)分别为19.5kPa㊁25.0kPa㊁30.0kPa时,放气范围随发生温度变化的趋势,图4(d)给出了发生温度为75ħ下,放气范围受系统内高低压变化的影响㊂从图4中的(a)㊁(b)㊁(c)可以看出高低压不变的情况下,放气范围ΔX随着发生温度的提高线性增长㊂在发生压力确定的情况下,发生温度越高,稀溶液能够吸收的热量就越多,发生能力越强,发生出的水蒸气就越多,使得浓溶液浓度升高,而吸收器出口的稀溶液浓度不变,因此ΔX呈上升趋势㊂图4(d)中,发生温度确定的情况下,放气范围ΔX随着发生压力的提高而减小,不受高压影响,趋势逐渐放缓㊂随着发生压力的提高,水蒸气饱和温度升高,发生能力减弱,同样温度下产生的相对蒸气量减少,浓溶液郑州大学学报(理学版)第52卷图3㊀温升ΔT的变化Figure3㊀The variation of temperature riseΔT的质量浓度下降,而同样的稀溶液的浓度不变,因此放气范围减小㊂而高压侧不和发生器直接连通,所以放气范围不受高压影响㊂因而,放气范围受蒸发温度和低压影响,随蒸发温度升高而增大,随低压升高而降低㊂3.3㊀性能系数COP的影响因素图5中的(a)㊁(b)㊁(c)给出了高压(蒸发压力)分别为19.5kPa㊁25.0kPa㊁30.0kPa下,性能系数随蒸发温度变化的趋势,图5(d)㊁(e)给出了蒸发温度为75ħ下,性能系数受系统内高低压变化的影响㊂从图5中的(a)㊁(b)㊁(c)可以看出,当发生和吸收压力一定时,系统的COP随着蒸发温度的升高逐渐增大,低压越高,增长趋势越明显㊂从图5中的(d)㊁(e)可以看出,当蒸发温度和发生温度不变时,COP随着低压的降低而迅速增大,随着高压(蒸发压力)的提高先升高然后略有下降㊂这主要是因为一方面蒸发温度的升高使得发生器中稀溶液可吸收热量增加,发生出更多的水蒸气,同时601㊀第4期白宇琦,等:基于Aspen Plus的吸收式热泵性能指标影响因素研究图4㊀放气范围ΔX 的变化Figure 4㊀The variation of deflation range ΔX在吸收器进口水蒸气温度上升,吸收温度升高,稀溶液释放出的热量更多,吸收器的换热量增大,同时经过减压阀后的稀溶液温度升高,减少了发生器热负荷,综合作用下COP 上升㊂另一方面低压越低,发生器的发生起始温度越低,高压越高,吸收器的吸收起始温度增高,系统的发生能力和吸收能力都得到了增强,吸收器可释放的热量快速增加,所以COP 增速较快㊂图5(d)中COP 先升高然后略有下降,是因为高压上升,吸收过程的强化效果趋于平缓,同时输出热水温度随之上升,与吸收温度之间温差先增大后减小,导致Q a 先增大后减小,而Q g 和Q e 较为稳定,所以COP 也先增大后略为减小㊂4㊀结论1)温升能力ΔT 主要受热泵系统中的蒸发压力和发生压力影响㊂两者之间压差越大,温升越高㊂蒸发压力越高,可达到的压差越大,温升潜力越高,但相同压差下蒸发压力越高,温升效果越差㊂2)放气范围ΔX 只受热泵系统中的蒸发-发生温度和发生压力影响,随着蒸发温度的提高线性增长,随着发生压力的提高而减小㊂3)性能系数COP 受蒸发温度和蒸发压力㊁发生压力三者共同影响,随着蒸发温度的升高逐渐增大,且增大趋势随温度的升高而减缓,温度较高时效果不明显;随着蒸发压力的提高先升高然后略有下降,但在较高蒸发压力区间相差不大;随着发生压力的提高而下降,下降趋势逐渐增强,在发生压力较高时下降显著㊂4)考虑到在实际情况中,余热热源受工艺限制一般是较为稳定的温度,并不能进行任意调节,同时蒸发温度对应一定的蒸发压力,所以高压压力确定,因此在保证一定驱动热源温度的情况下,降低热泵系统中的发生压力,使系统内高低压差增大的方法是有效提高温升㊁增大放气范围㊁提高COP 的方法㊂701郑州大学学报(理学版)第52卷图5㊀热力系数COP的变化Figure5㊀The variation of thermal coefficient COP参考文献:[1]㊀RIVERA W,BEST R,CARDOSO M J,et al.A review of absorption heat transformers[J].Applied thermal engineering,2015,91:654-670.[2]㊀国家发展和改革委员会.国家重点节能技术推广目录[R].北京:国家发展和改革委员会,2008.NATIONAL DEVELOPMENT AND REFORM COMMISSION.National key energy conservation technology promotion catalogue [R].Beijing:National Development and Reform Commission,2008.[3]㊀张伟,朱家玲.低温热源驱动溴化锂第二类吸收式热泵的实验研究[J].太阳能学报,2009,30(1):38-44.ZHANG W,ZHU J L.Experimental study on the absorption heat transformer for recovering the low-temperature waste heat[J].Acta energiae solaris sinica,2009,30(1):38-44.801901㊀第4期白宇琦,等:基于Aspen 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