太阳能空气源复合多功能热泵系统的试验研究

构建了一种多功能直膨式太阳能与空气源复合的热泵系统。在常州的冬季及春季分别对试验样机的运行特性进行研究。试验结果表明:系统在冷暖联供的工况下,即同时产生生活热水和冷冻水,整个过程平均COP为6.0;在冬季,太阳辐射强度为354 W/m~2时,系统制生活热水平均COP为4.32;模拟系统供暖,即将循环水从40℃加热至45℃时,测试结果中最低COP为5.07。在春季,太阳辐射强度为856 W/m~2时,系统制生活热水平均COP为5.78。夏季时,系统同时生产冷热水用于生活热水和供冷的需求;冬季时,由于太阳能的辐射,提高了系统的蒸发温度,热泵的性能因此得到提升。     

双源复合热泵供暖系统的试验研究

为降低建筑能耗和提升可再生能源的利用率,建立了双源复合热泵供暖系统的试验装置。通过试验,分析了采暖季不同天气工况下系统的运行情况。结果表明:系统运行连续、稳定,系统能够满足不同天气情况的建筑供暖需求;晴天测试日太阳能热泵供暖运行性能系数平均COP值为4.3,测试日空气源热泵供暖性能系数平均COP值为2.2,双源复合热泵供暖系统与单空气源热泵供暖相比具有明显的节能优势。     

太阳能热泵系统性能的试验研究

对太阳能热泵系统运行中压缩机的性能以及系统整体的运行性能进行了试验研究。试验结果表明蒸发温度和冷凝温度对于两者有很大的影响,蒸发温度越高,其制热性能越好,蒸发温度每提高4℃,系统制热量可以升高0.6～1kW。系统的制热水的出水温度达到了55℃,满足冬季的制热需求。系统的平均COP值达到4.1。     

夏热冬暖地区空气源热泵与太阳能复合热水系统试验研究

在典型夏热冬暖地区搭建了空气源热泵与太阳能复合热水供应试验系统,设定了用水时间表,以每天8:00至18:00为测试周期进行测试研究。结果表明:测试周期内供应不低于40℃热水390 L以上时,日累计辐照量<5 MJ/m2条件下,日集热效率多处于10%以下,热泵单元基本上承担全部的用水制热量,能效系数在4.4以上;日累计辐照量>7.5 MJ/m2条件下,日集热效率多处于30%~50%,相对于热泵单独运行的条件可将能效提高10%~70%;系统运行的综合能效随着太阳能集热单元集热效果提升而增大,日照充足条件下系统综合能效可达10以上。     

太阳能-空气双热源复合热泵系统性能研究

太阳能-空气双热源复合热泵技术能有效解决空气源热泵室外温度低时蒸发器易结霜、系统性能降低的缺点。本文在课题组前期研究的基础上,针对一种新型的太阳能-空气双热源复合热泵系统,采用分布参数法建立了系统的数学模型。利用数学模拟的方法对单一空气源热泵系统和太阳能-空气双热源复合热泵系统在三种不同工况下的制热量和COP进行了模拟,并对模拟结果进行了对比分析。     

太阳能-地源热泵系统运行特性的试验研究

在已建成的太阳能-地热能综合利用多功能热泵试验系统上进行了太阳能-地源热泵系统联合与交替供暖运行特性的试验测试,结果表明:联合运行模式不仅可以提高日间系统运行效率,且U型埋管可作为热源缓冲体自动储存日间富余太阳能,以改善夜间运行效率,联合运行测试期内太阳能与地热能热源的承担比例为43.3%:50.2%;交替运行模式可以在充分利用太阳能的前提下有效恢复埋管周围土壤温度,从而可提高太阳能与地热能的综合利用效率;整个供暖测试期内,地源热泵与日间太阳能热泵的平均COP分别为2.37、2.72,对应的太阳能-地源热泵系统联合运行模式、昼夜交替运行模式及太阳能-U型埋管补热交替运行模式的平均COP分别为2.69、2.65及2.56.     

复合热泵热水系统运行特性的分析研究

针对某高校洗浴中心热水系统工程,提出一种带回收洗浴污水余热的污水源和空气源复合热泵热水系统,将洗浴污水余热回收利用且系统运行能效高。本文从空气源热泵热水系统单独运行和空气源热泵与污水源热泵组成的复合热泵热水系统运行两方面出发,通过对机组出水温度、系统制热量、COP等数据分析,研究热泵热水系统的运行特性。结果表明,在复合热泵热水系统运行模式下,污水源热泵机组串联运行的效果优于并联运行;复合热泵热水系统的运行能效比单独空气源热泵热水系统的运行能效提高约19%;污水余热回收的热量占总制热量的35.8%。     

即热式空气源变频热泵热水系统性能的试验研究

介绍了一种即热空气源变频热泵热水系统,分析了水路模块与热泵模块的理论耦合,得到冷凝器出水流量和温度与热泵系统制热量的关系,以及承压水箱流量和温度与热泵系统制热量的关系。测试了机组在变工况下给用户提供42℃、6L/min热水的的运行特性,结果表明:运行时压缩机排气比循环加热式热泵热水器的排气温度和压力低并且稳定;运行的环境工况范围大,即在高温43℃和低温-7℃均可运行;制热COP随环境变化呈抛物线状变化,且在43℃、20℃和-7℃时,制热COP分别为12.6、4.5和3.8。     

上海地区燃气辅助太阳能组合系统冬季运行性能特性研究

针对一种燃气辅助太阳能组合系统,测试并分析了太阳辐照强度对系统能效比及太阳能保证率的影响。试验表明:在阴天测试工况下太阳能保证率为0,系统能效比在间歇运行时达0.88,连续运行时达0.87;在晴天测试工况下,太阳能保证率达0.2以上时,系统能效比可升高至1.23;太阳能保证率达0.3以上时,系统能效比可升高至1.55;太阳能保证率达0.45以上时,系统能效比可升高至2.07。日平均太阳辐照强度低于200 W/m~2时,集热系统开启会大幅降低系统能效比。     

上海地区太阳能-地源热泵冬季联合运行试验研究

在上海地区完成了五种运行模式下太阳能-地源热泵联合运行供暖试验,分析比较不同模式系统运行特性,确定并联模式下上海地区居住建筑太阳能-地源热泵复合系统的较佳流量配比以及串联模式下的最佳串联方式。试验结果表明:并联运行模式中蒸发器出口流体进入蓄热水箱和地埋管的比例为1:1时为较佳运行模式,此模式下平均系统COP和运行结束时平均土壤温降分别为2.19和3.01℃;串联模式1的系统运行特性优于串联模式2,运行周期内串联模式1的系统COP和运行结束时平均土壤温降分别为2.12和3.33℃。