冬冷地区冰源热泵系统清洁供暖的经济性

我国大部分冬冷地区没有集中供暖设施,采用高效热泵技术是实现清洁供暖的重要途径.基于过冷相变原理的直接蒸发式冰源热泵技术,利用近冰点水的相变潜热作为热源,具有采暖能效高、适用性广的特点.利用EES(engineering equation solver)软件模拟冰源热泵系统的运行性能,研究了循环工质、过冷水过冷度及冷凝温度对系统性能的影响.结果表明:在R22、R410A、R134A、R407C几种工质中,工质R22的系统能效COPsys最高.针对采用R22工质的热泵系统,当过冷水过冷度由1.0 K提升至3.5 K时,COPsys由2.87降低至2.71,降低了5.57％;当冷凝温度由35℃升高至55℃时,COPsys明显降低,由3.4降至2.3,降低了32.4％.此外,为明确冰源热泵系统在冬冷地区的运行经济性,以上海和重庆200 m2的居民建筑为对象,采用TRNSYS软件模拟两地的供暖负荷动态特性,进一步计算冰源热泵系统运行的耗水量及运行费用.结果表明:在整个供暖季中,冰源热泵系统在上海和重庆的单位供暖面积运行费用分别为12.7元/m2和5.6元/m2,且冰源热泵在上海运行时的经济性更高.     

冰源热泵系统在设施水产养殖中的技术经济性研究

针对目前刺参养殖的水温调控系统能耗大及适用性差等问题,提出基于冰源热泵的高效清洁供热及结合跨季节蓄冷实现全年冷热管理的技术思路,采用冰源热泵系统和跨季节蓄冷型冰源热泵系统对养殖水体温度进行调控,建立模型定量对比分析系统的运行能效及技术经济性。结果表明:（1）冰源热泵系统供热和供冷时的性能系数分别为3.33和3.39,全年一次能源利用率为1.05,比燃煤锅炉+冷水机组系统高出34.6%;费用年值最低,投资回收期为3 ~ 5年,具有良好的经济效益和应用前景。（2）跨季节蓄冷型冰源热泵系统全年一次能源利用率为1.46,比冰源热泵系统高39.1%,全年运行费用最低;跨季节蓄冷技术的应用有效提升了系统能效,大幅减少供冷运行费用,具有较大发展潜力。     

跨季节蓄冷技术及在设施农业应用的经济性分析

为明确跨季节蓄冷技术在设施农业应用场景下的技术经济性,选取济南地区某日光温室群为研究对象,采用以冰源热泵为核心的跨季节蓄冷系统实现温室群的全年冷热管理,建立系统的蓄冷量损失模型和节能、经济、环境效益评价模型,对系统蓄冷量、一次能源利用率、费用年值、动态投资回收期及污染物减排量进行分析,并同其他热泵系统和锅炉系统进行比较.结果表明:跨季节蓄冷体的全年冷量损失在5％以内,最大蓄冷量为170409.07 GJ,至全年结束仍有14509.47 GJ剩余,系统可满足温室群全年供冷供热需求;系统的供冷一次能源利用率为6.27,全年一次能源利用率为1.71,跨季节蓄冷技术的应用大幅提升系统能效,节能效果优越;系统运行费用极低,费用年值最低,动态投资回收期为3.9～6.9年,经济可行性良好;系统较空气源热泵每年可减少13897.90 t CO2、3.61 t SO2、7.16 t NOx和1.41 t烟尘排放,减排率高达77.3％,跨季节蓄冷技术的应用显著减少温室气体及污染物的排放,环境效益显著.     

地源热泵系统动态经济性分析

介绍地源热泵系统的基本原理,分析地源热泵技术的应用背景。利用费用现值法和年值法对地源热泵系统和空气源热泵系统的经济性进行计算,运用动态追加投资回收期公式得出地源热泵系统初投资的动态追加投资回收期。实例分析表明：地源热泵系统比传统空调系统运行费用低,具有明显的节能环保功效。     

“双碳”背景下低温空气源热泵在建筑工程中的供热应用

根据低温空气源热泵区域供暖的特点，结合工程实例，对使用该设备的供暖系统进行分析，包括系统布置、各环境温度下的运行效率、机组特性、初投资及采暖季运行费用等方面，阐述该系统用于集中供暖项目较常规能源的优越性。低温空气源热泵系统运用灵活，开启不受市政供暖时间限制，给用户更好的舒适体验。     

地源热泵运行经济性分析

根据北方寒冷地区冬天室外温度偏低的特点,提出利用地源热泵供暖。地源热泵存在三种驱动方式：电动机、柴油机、燃气机。三种辅助供暖热源：电锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉。本文对其一次能源利用率和燃料价格变动时,系统运行经济性进行比较分析,得出燃气热泵的供暖费用比锅炉房集中供热的费用要高6％;电动热泵的供暖费用比锅炉房集中供热费高40％;柴油机热泵的供暖费用比锅炉房集中供暖高出57％。     

武汉地区地源热泵夏季工况能效测评与效益分析

为探讨地源热泵系统的实际运行能效,通过对武汉市地源热泵系统的短期测试与长期监测,讨论了热泵及系统的实际性能系数、水泵效率、水系统输送系数等,得出了热回收系统实际平均综合能效系数为2.34,低于无热回收机组的性能系数3.77;水泵实际运行平均效率为43.9%,系统实际能效系数是额定能效系数的58.9%;实际累计负荷是计算累计负荷的1/3～2/3,实际投资回收期大于计算回收期。还得出了合理选择设备及附件、提高系统设备能效及附件质量、设置调整水泵输送能力的设施以及合理运行调节是提高地源系统实际能效的重要技术措施等结论。     

若干地表水水源热泵示范工程投资回收期分析

本文通过对重庆市若干水源热泵示范工程实际的投资运行费用和系统能效进行分析,与采用常规空调的方案进行对比,得出在重庆地区水源热泵系统年运行费用可节约近30％,投资回收期为7～9年。     

武汉地源热泵制热工况能效测评与效益分析

在武汉市地源热泵系统采暖季节测试的基础上,讨论了采暖工况下地源热泵机组及系统能效系数以及水系统输送系数,并与常规冷水机组+燃煤锅炉系统比较,分析了系统节能量、环境效益及增量投资回收期。得出结论:土壤源热泵水系统平均输送系数大于地下水源热泵系统;采暖工况地源热泵系统能效系数高于制冷工况,采暖季节比制冷季节节能率约高19.74%;单位建筑面积平均每年可减排二氧化碳18.35 kg、二氧化硫0.15 kg和粉尘0.074 3 kg;土壤源热泵系统的投资增量回收期比水源热泵系统高23%,费效比高32%。     

青岛某办公建筑供热改造工程技术经济分析

分析山东青岛某办公建筑采暖工程改造情况,对改造前与改造后的系统进行技术与经济性评估.利用DeST软件对采暖期的逐时热负荷进行模拟计算,并提出四套供暖方案,以7 d为一个运行周期,记录机组运行工况,计算其初投资与运行年费,从不同角度分析对比.研究表明:采用空气源热泵方案的运行年费相较于传统集中供热有明显优势,虽然初投资较...     

冷水相变能热泵系统的性能系数与经济性分析

冷水相变能热泵系统是一种清洁能源供热供冷系统,性能系数和经济性是冷水相变能热泵系统的主要问题。根据冷水相变能热泵系统的运行原理,采用控制变量法实验分析了冰层厚度、冷水流量以及蒸发冷凝温度对系统能效比的影响,提出了一种冷水相变能热泵系统的运行调控方案并计算其经济性。研究表明：结冰厚度为8 mm时,系统有效能效比最大;系统制热量为744 kW时,相变机结冰期冷水流量应控制在70 t/h,排冰期冷水流量应控制在80 t/h;根据不同时间段的冷热负荷进行系统运行调控,与传统运行方式相比,冬季运行成本降低了4.72%,夏季运行成本降低了29.96%,系统能效比提高了5.6%;系统投资回报率为15.27%,投资回收期为7.67年,具有良好的经济性与节能性。     

武汉某办公楼地源热泵系统能效测评

通过对某办公楼地源热泵系统的短期测试与长期监测,分析了影响系统能效的主要因素,得出了该热回收热泵机组的部分负荷制冷性能系数低于额定工况下的制冷性能系数,热泵系统能效比略高于常规机组系统能效比下限值2.4,得出了夏热冬冷地区实际累计采暖+卫生热水热负荷大于累计冷负荷,增量成本的实际回收期高于预测回收期。建议夏热冬冷地区采用三工况(制冷、制热、热回收)地源热泵系统,可不设辅助冷却系统。     

某地源热泵空调系统的经济性分析

叙述了某实习基地地源热泵空调系统的设计以及该系统与传统的水冷机组加燃气锅炉系统对比的经济性分析结果,指出,该地源热泵空调系统虽然初投资高,但是运行费用低,回收期较短,是1种经济、节能、环保的中央空调系统。     

别墅型建筑地源热泵空调系统设计

地源热泵是一种利用土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源进行能量转换的供暖制冷空调系统,通过输入少量的高品位能源(如电力、机械功、燃气和液体燃料),实现热量从低温热源向高温热源的转移.以上海某小型别墅为对象,设计了一套家用地源热泵空调系统.首先计算了夏季冷负荷和冬季热负荷,然后根据冷、热负荷选择一套水源热泵机组(MWH080CR型机组)和相应的风机盘管,进行了室内水管环路系统、土壤热交换器和地板采暖的设计选型,最后对系统的能效比进行了计算.结果表明,该空调系统具有节能环保、稳定可靠、舒适耐用等优点.     

双热源热泵系统模拟研究

基于太阳能热泵和地下水源热泵的优缺点，本文提出了双热源热泵系统。对该系统的各种不同运行工况进行了分析研究，并针对天津地区进行了模拟计算。结果表明：与地下水源热泵相比，在制热量和COP大致相当的情况下，节水量可以达到70％。     

Year round experimental study on a constant temperature and humidity air-conditioning system driven by ground source heat pump

Numerous studies about the ground source heat pump building heating and cooling systems have been constructed in office building, hotel, residential building and school et al. However, few researches about the constant temperature and humidity air-conditioning system driven by ground-coupled heat pumps were carried out. In this paper, a constant temperature and humidity air-conditioning system driven by ground source heat pump was designed and constructed in an archives building in Shanghai, China. During the operation in the cooling mode, the heat extraction from the condenser of the heat pump was divided: part was rejected to the soil while another was used to reheat the air in AHUs. According to the experimental results, the indoor temperature and relative humidity fulfilled the “Archives Design Code”. In summer, the heat rejected to the soil was reduced by 32%, which was helpful for the earth energy conservation. The soil temperature increased only 0.5 °C after the GSHP system operating for a year. The energy cost of the air-conditioning system was 56.1 kWh/m². Compared with air source heat pump system and water cooled unit with boiler system, the operating cost of ground source heat pump was reduced by 55.8% and 48.4%, respectively.     

太阳能与空气源热泵复合式供暖系统在西安地区的应用特性分析及评价

以西安地区的某个房间为研究对象,采用TRNSYS软件针对该房间分别应用太阳能集热系统、空气源热泵系统及太阳能与空气源热泵复合式供暖系统进行供暖时的情况进行了分析。首先,建立了太阳能与空气源热泵复合式供暖系统的仿真模型,并对其正确性进行了实验验证;其次,对比分析了在3种运行模式下各个系统的运行特性;最后,以系统能耗及能效比(COP)等参数为指标,对太阳能与空气源热泵复合式供暖系统的性能进行了评价。结果表明:在整个供暖期内,太阳能与空气源热泵复合式供暖系统的总能耗为284.61kWh,其中,空气源热泵消耗的电能为264.10kWh;该复合式供暖系统的太阳能保证率为30.71%,平均COPc-sys为3.04,比单独采用空气源热泵系统进行供暖时的平均COPhp-sys提高了0.33,这表明太阳能与空气源热泵复合式供暖系统在西安地区具有较好的节能优势。这一研究结果为太阳能与空气源热泵复合式供暖系统在西安地区的应用及优化奠定了理论基础,对其推广应用具有重要意义。