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闭式中温热泵消防水带干燥装置性能研究

闭式中温热泵消防水带干燥装置性能研究

作者：唐荣琪青岛理工大学

学位级别：硕士

消防救援工作结束后,有一项重要的任务是清洗和干燥消防水带。目前清洗后的消防水带是通过铺在地上或悬挂在外墙上晾晒的方式进行干燥,效果不好并且浪费时间与人力。与传统干燥消防水带的技术相比,热泵干燥方式更节能,应用范围更广。针... 详细信息

消防救援工作结束后,有一项重要的任务是清洗和干燥消防水带。目前清洗后的消防水带是通过铺在地上或悬挂在外墙上晾晒的方式进行干燥,效果不好并且浪费时间与人力。与传统干燥消防水带的技术相比,热泵干燥方式更节能,应用范围更广。针对热泵干燥的形式而言,闭式热泵干燥装置更具有节能以及提升物料品质的能力。为了提高消防水带的干燥速率,本文设计搭建一种闭式热泵干燥装置。根据消防水带的干燥工艺以及条件,研究消防水带的干燥特性。提高送风温度和送风速度可以提高干燥速率,为定量研究两者对闭式热泵干燥装置的影响,设计了多组基于闭式热泵的消防水带干燥实验。论文的主要工作成果包含以下几个方面:(1)分三步设计一种适用于消防水带干燥的热泵干燥装置。一是设计消防水带干燥用热泵实验平台,完成热泵的设计计算和选型;二是完成干燥室的设计,以实现快速卷盘、清洗和干燥消防水带的目的;三是设计热泵的控制逻辑,实现干燥过程的智能化控制。(2)对消防水带的干燥特性进行实验研究。以经验公式为基础,通过实验验证,选择Wang and Singh模型为最优消防水带干燥模型。消防水带干燥模型为MR(28)1(10)(7)0.93132-0.01916T-0.2131V(8)t(10)(7)-0.35614(10)0.00467T(10)0.07477V(8)t。(3)进行热泵性能对比实验。两组热泵的额定制热量相同,其中一组热泵的制冷剂为R22,另外一组为R134a。实验结果表明:制冷剂为R134a的热泵机组性能更好。随着送风温度的逐渐升高,当消防水带干燥到相同程度时,干燥时间逐渐缩短,干燥过程的耗电量呈现减小的趋势,干燥装置的单位能耗除湿量(SMER)和单位时间除湿量(MER)均逐渐升高,中温热泵干燥的效果越好。对于风机而言,送风速度增加时,干燥时间变短,但是风机的功率变大,导致风机能耗基本保持不变。(4)设计并完成了热泵干燥装置性能的实验研究。实验结果显示:采用R134a制冷剂的热泵干燥装置,随着送风温度的增加,COP降低、单位能耗除湿量(SMER)和单位时间除湿量(MER)均升高。风速为3m/s,送风温度为70℃时,干燥性能最优,SMER为0.533kg/k Wh,MER为1.5kg/h,比送风温度为40℃时,提高7.9%和117%。送风温度为50℃时,风速为4m/s时,干燥效果最好,SMER为0.55kg/k Wh,MER为1.116kg/h,比风速为2m/s时,提高17.2%和60.3%。(5)采用“(火用)分析”的方法评价热泵干燥装置的性能。结果表明:当风速保持不变时,随着送风温度的不断升高,冷凝器(火用)损失逐渐升高,热泵系统(火用)效率逐渐增大。在热泵各部件(火用)损失占比情况中,冷凝器占比最大,因此主要节能手段为降低冷凝器(火用)损失。(6)节能性、经济性分析。热泵干燥系统中的(火用)损失主要为冷凝器产生的传热(火用)损失,占60.04%左右,因此热泵系统进行节能的措施主要为减小传热温差和减小压降损失。与自然晾干相比,采用热泵干燥装置进行干燥,干燥时间明显缩短,且节省人力物力。

关键词：闭式热泵干燥干燥特性性能分析 (火用)分析

基于空气源热泵的开闭一体式消防水带干燥装置节能性研究

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可再生能源 2023年第7期41卷 899-905页

作者：黄晨刘龙唐荣琪于昊李永振罗思义左宗良青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266000

针对闭环热泵预热时间长、冬季开环热泵运行能耗高的问题,提出一种开闭一体式消防水带干燥装置。通过TRNSYS(Transient System Simulation)数值模拟和实验验证的方法,分析了开闭一体式消防水带干燥装置在预热阶段的节能性,确定了开环、... 详细信息

针对闭环热泵预热时间长、冬季开环热泵运行能耗高的问题,提出一种开闭一体式消防水带干燥装置。通过TRNSYS(Transient System Simulation)数值模拟和实验验证的方法,分析了开闭一体式消防水带干燥装置在预热阶段的节能性,确定了开环、闭环热泵节能运行切换的温湿度分界带。结果表明:相对于闭环预热,采用辅助预热模式可节省能耗60%以上;当环境温度上升时,开环、闭环热泵的单位能耗除湿量均升高;当环境湿度上升时,开环热泵的单位能耗除湿量降低;结合温湿度分界带对开闭一体式热泵系统进行智能控制,全年运行时,较闭环热泵运行可节能40%,较开环热泵运行可节能53%。

关键词：消防水带干燥装置 TRNSYS 单位能耗除湿量

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基于中温热泵的消防水带干燥装置性能研究

可再生能源 2023年第6期41卷 757-765页

作者：唐荣琪刘龙黄晨李永振于昊罗思义左宗良青岛理工大学山东青岛266000

为研究消防水带的干燥特性曲线,实现低能耗、快速干燥的目的,文章研发了以R134A为制冷剂的中温热泵消防水带干燥装置。通过实验方法分析消防水带干燥特性,并对该中温热泵消防水带干燥装置的性能开展研究,对比不同送风温度、风速下,系统... 详细信息

为研究消防水带的干燥特性曲线,实现低能耗、快速干燥的目的,文章研发了以R134A为制冷剂的中温热泵消防水带干燥装置。通过实验方法分析消防水带干燥特性,并对该中温热泵消防水带干燥装置的性能开展研究,对比不同送风温度、风速下,系统性能系数(COP)、制热量、干燥时间、干燥过程耗电量、单位能耗除湿量(SMER)、单位时间除湿量(MER)的变化规律。结果表明,在一定范围内,随着送风温度的增加,COP降低、SMER和MER均升高。风速不变,送风温度为70℃时,干燥性能最优,SMER为0.427 kg/(kW·h),MER为1.584 kg/h,比送风温度为40℃时提高了10.9%和62.1%。送风温度不变,风速为4 m/s时,干燥效果最好,SMER为0.543 kg/(kW·h),MER为1.137 kg/h,比风速为2 m/s时提高了20.4%和50.2%。送风温度为50℃时,比消防水带吹干机节能约52%。

关键词：中温热泵热泵干燥干燥特性性能分析

衬底加热温度以及氧等离子体处理对磁控溅射CdS性质的影响以及其在太阳能电池中的应用（英文）

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中国科学技术大学学报 2024年第6期 27-39页

作者：臧润宣王颢霖彭小琪李科顾月皓董熠哲严志昊蔡志远高徽徽盛淑伟唐荣风陈涛中国科学技术大学化学与材料科学学院材料科学与工程系

硫化镉（CdS）是一种具有优异导电性的n型半导体，广泛用作太阳能电池中的电子传输材料。目前，已经出现了许多制备CdS薄膜的方法，其中磁控溅射（MS）是最常用的真空技术之一。对于这类技术，衬底温度是影响生长薄膜和衬底之间的界面... 详细信息

硫化镉（CdS）是一种具有优异导电性的n型半导体，广泛用作太阳能电池中的电子传输材料。目前，已经出现了许多制备CdS薄膜的方法，其中磁控溅射（MS）是最常用的真空技术之一。对于这类技术，衬底温度是影响生长薄膜和衬底之间的界面性质的关键沉积参数之一，决定了膜的特定生长规律。本文研究了衬底温度对磁控溅射CdS（MS-CdS）薄膜微观结构和电学性能的影响，并首次将其应用于水热沉积硒化锑(Sb2（S,Se）3)太阳能电池。调节衬底温度不仅设计出具有增强结晶度的平坦致密的膜，而且与Sb2（S,Se）3层形成更有利于电子转移的能级排列。此外，我们开发了一种用于CdS的氧等离子体处理，减少了器件的寄生吸收，并增加了太阳能电池的短路电流密度。本研究证明了磁控溅射CdS在制备水热Sb2（S,Se）3太阳能电池中的可行性，并为提高器件性能提供了界面优化策略。

关键词：磁控溅射 CdS 衬底加热等离子体处理 Sb2(S,Se)3 薄膜太阳能电池

Effect of substrate temperature and oxygen plasma treatment on the properties of magnetron-sputtered CdS for solar cell applications

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中国科学技术大学学报 2024年第6期54卷 22-33,I0010页

作者： Runxuan Zang Haolin Wang Xiaoqi Peng Ke Li Yuehao Gu Yizhe Dong Zhihao Yan Zhiyuan Cai Huihui Gao Shuwei Sheng Rongfeng Tang Tao Chen Department of Materials Science and Engineering School of Chemistry and Materials ScienceUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230026China

Cadmium sulfide(CdS)is an n-type semiconductor with excellent electrical conductivity that is widely used as an electron transport material(ETM)in solar *** present,numerous methods for preparing CdS thin films have emerged,among which magnetron sputtering(MS)is one of the most commonly used vacuum *** this type of technique,the substrate temperature is one of the key deposition parameters that affects the interfacial properties between the target film and substrate,determining the specific growth habits of the ***,the effect of substrate temperature on the microstructure and electrical properties of magnetron-sputtered CdS(MS-CdS)films was studied and applied for the first time in hydrothermally deposited antimony selenosulfide(Sb_(2)(S,Se)_(3))solar *** the substrate temperature not only results in the design of the flat and dense film with enhanced crystallinity but also leads to the formation of an energy level arrangement with a Sb_(2)(S,Se)_(3)layer that is more favorable for electron *** addition,we developed an oxygen plasma treatment for CdS,reducing the parasitic absorption of the device and resulting in an increase in the short-circuit current density of the solar *** study demonstrates the feasibility of MS-CdS in the fabrication of hydrothermal Sb_(2)(S,Se)_(3)solar cells and provides interface optimization strategies to improve device performance.

关键词： magnetron sputtering CdS substrate heating plasma treatment Sb_(2)(S,Se)_(3) thin film solar cell

应用差分光谱吸收法监测SO2的固定污染源连续排放监测系统

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动力工程 2008年第4期28卷 616-619,632页

作者：许利华李俊峰蔡小舒沈建琪苏明旭唐荣山欧阳新上海理工大学动力工程学院颗粒与两相流测量技术研究所上海200093

研制了应用差分光谱吸收法(DOAS)监测SO2的固定污染源连续排放监测系统(CEMS).介绍了DOAS的基本原理以及CEMS的结构和工作流程.利用该监测系统对某供热锅炉烟气中的SO2进行了现场监测.结果表明:该系统对SO2的监测结果与锅炉运行工况、... 详细信息

研制了应用差分光谱吸收法(DOAS)监测SO2的固定污染源连续排放监测系统(CEMS).介绍了DOAS的基本原理以及CEMS的结构和工作流程.利用该监测系统对某供热锅炉烟气中的SO2进行了现场监测.结果表明:该系统对SO2的监测结果与锅炉运行工况、实际运行状况是一致的.

关键词：环境科学固定污染源连续排放监测系统差分光谱吸收法消光法 SO2

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水热法制备高效率硒硫化锑太阳能电池

水热法制备高效率硒硫化锑太阳能电池

分子故事通识课堂——从教师思政到学生思政的教学实践

第十届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会

作者：彭小琪唐荣风王小敏陈涛中国科学技术大学化学与材料科学学院

发展了制备高效硒硫化锑(Sb(S,Se))太阳能电池的水热方法,并通过引入配体的方法实现了对薄膜生长的调控(图a)。合适的材料合成方法是制备高质量薄膜的关键,为了获得具有最佳光电性能和形貌的Sb(S,Se)薄膜。我们发展了一种水热法用于沉... 详细信息

发展了制备高效硒硫化锑(Sb(S,Se))太阳能电池的水热方法,并通过引入配体的方法实现了对薄膜生长的调控(图a)。合适的材料合成方法是制备高质量薄膜的关键,为了获得具有最佳光电性能和形貌的Sb(S,Se)薄膜。我们发展了一种水热法用于沉积高质量的Sb(S,Se)薄膜。由于水热沉积法要求薄膜的沉积需要较高的前驱物浓度,因此在超临界的状态下水热沉积过程可以生成致密、平整、晶粒尺寸较大且横向元素分布均匀的光吸收薄膜,从而有利于载流子的传输、复合中心的降低。该过程中,我们通过调整硒/硫摩尔比和薄膜的后退火温度,不仅可以实现对薄膜带隙的调控,还改善了薄膜的形貌(图b),增加了晶粒尺寸的同时减少了缺陷数量(图c)。另外,我们发现通过引入配体(例如EDTA)的方式,可以控制薄膜的生长方式和沉积速率,更有利于异相成核,促使离子沉积到目标衬底上,同时改善薄膜的晶粒尺寸和均匀性(图a)。最终,基于电池结构FTO/CdS/Sb(S,Se)/SpiroOMeTAD的器件效率达到10.5%(图d)。该结果进一步表明了Sb(S,Se)作为新兴的光伏材料在太阳能电池领域的应用潜力。

关键词：水热法硒硫化锑配体太阳能电池光电转换效率

来源： cnki会议评论

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广东化工 2023年第5期50卷 217-220页

作者：谭余唐荣志吴宝琪中山大学化学工程与技术学院广东珠海519000 香港城市大学能源与环境学院中国香港999077

通识课堂“课程思政”是当前高校深入推进课程思政建设的重要组成部分。“分子故事”通识课程以讲述化学分子背后的故事为形式,突出化学分子的科学内涵,开拓学生视野,培养学生科学素养、理性思维和科学能力。同时,思政元素有机融入课程... 详细信息

通识课堂“课程思政”是当前高校深入推进课程思政建设的重要组成部分。“分子故事”通识课程以讲述化学分子背后的故事为形式,突出化学分子的科学内涵,开拓学生视野,培养学生科学素养、理性思维和科学能力。同时,思政元素有机融入课程,教师思政和学生思政同频共振,达成育人和育才的统一。

关键词：课程思政通识课程分子故事教学实践化学教育

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“救命神器”来了!

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