太阳能空气源热泵复合系统实验研究

本文基于太阳能集热器的运行不稳定性和空气源热泵冬夏季极限天气性能衰减,建立了一种太阳能一空气源复合热泵系统,并对其运行模式和技术特点进行了分析.实验测试了夏季名义工况和最大负荷工况下复合系统制冷兼制热水性能系数;冬季室外换热器需要和不需要周期除霜工况下复合系统的制热性能系数;冬季周期除霜工况下热泵的除霜时间和除霜效果.结果表明:该复合系统在夏季(名义和最大负荷工况)和冬季(除霜、不除霜工况)的COP比常规空气源热泵系统高;冬季除霜条件下利用蓄热热水热量反向除霜时间明显小于常规除霜模式的除霜时间且效果良好.     

阳台壁挂太阳能——空气源复合热泵系统的仿真模拟和实验验证

针对自行设计的一台3.6kW阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵样机,建立了样机各部件的仿真模型,并对其冬、夏季运行模式进行了仿真模拟,模拟结果显示:在名义工况和最大负荷工况下复合热泵性能优于空气源热泵.通过与样机实验测试结果对比,仿真模拟误差在允许范围之内,模型精度达到系统主要性能的要求.     

太阳能-土壤源热泵系统仿真建模及运行研究

基于太阳能-土壤源热泵系统各部件之间的耦合关系,建立了太阳能-土壤源热泵系统中热泵机组、地下埋管换热器、太阳能集热器及蓄热水箱等各组成部分的仿真模型,对某一实际工程应用DeST软件计算建筑物负荷,并建立了太阳能-土壤源热泵系统的模型,分析研究了该系统在动态和静态两种运行模式下的性能特征,并得出两种运行状态下系统平均制热性能系数COPh值分别达到3.5和2.98.     

阳台壁挂太阳能—空气源复合热泵系统的仿真模拟和实验验证

针对自行设计的一台3.6kW阳台壁挂太阳能—空气源复合热泵样机,建立了样机各部件的仿真模型,并对其冬、夏季运行模式进行了仿真模拟,模拟结果显示:在名义工况和最大负荷工况下复合热泵性能优于空气源热泵。通过与样机实验测试结果对比,仿真模拟误差在允许范围之内,模型精度达到系统主要性能的要求。     

内蒙古地区太阳能-地源热泵系统运行特性研究

通过对我国内蒙古地区的太阳能-地源热泵系统运行模式及性能参数进行研究,得到适合该地区运行的最佳方式.以包头市住宅建筑为模型,建筑面积为6 451.94 m~2,对该建筑的太阳能-地源热泵系统的辅助模式与补热模式两种模式进行仿真,结果表明:辅助模式明显优于补热模式.集热器参数在最优条件下,太阳能-地源热泵系统连续运行5a时,辅助模式下的土壤温度仅下降0.32℃.COP均值为4.82,辅助模式较补热模式的COP值提高24.9%.又分析了不同模式下的热泵机组制热量及系统的耗电量,辅助模式较补热模式下热泵机组的年制热量降低49.3%,年耗电量降低了4.26%.     

蓄能型振荡热管太阳能集热器性能研究

本文设计了一种蓄能型振荡热管太阳能集热器,将其应用在蓄能型振荡热管太阳能热泵系统中,实现太阳能分季节全天候利用,提高能源利用率.使用Gambit软件建立蓄能型振荡热管太阳能集热器的三维模型,并利用Fluent软件对蓄能型振荡热管太阳能集热器中相变材料的蓄热过程进行了模拟研究,得到不同集热器结构参数、集热器内蓄能材料、太阳辐射强度、外界换热条件等对其温度场、液化率等的影响.根据模拟结果,振荡热管间距选17 mm,真空管后增设金属反射板,集热管内采用复合相变材料,夏季利用高温相变材料蓄热直接加热热水,冬季利用低温相变材料给热泵蒸发器供热,从而提高系统整体性能.     

太阳能—土壤源复合式热泵制热特性实验研究

针对太阳能热泵和地源热泵应用中的问题,设计了以壳-套管三介质复合换热器为核心部件的太阳能-土壤源复合式热泵系统,并进行了冬季制热性能的实验研究。结果表明,在热源侧总循环水流量不变的条件下,与单一土壤源热泵相比,太阳能-土壤源复合式热泵系统制热量提高了16.5%,COP提高了17%。     

强制循环太阳能热水系统的实验研究

在青岛地区建立一套太阳能热泵实验系统,该系统可以完成冬季太阳能热泵供暖(启动热泵)和非采暖季太阳能直接供热水实验.进行了太阳能直接供应生活热水工况的实验研究,测得在春、夏、秋测试时间内,集热器的平均得热量:春季为2.82 kWh/m2,夏季为2.73 kWh/m2,秋季为3.13 kWh/m2.如果按水的温差为28℃,则春、夏、秋三季日产热水量为75.3 L/m2.d,56.5 L/m2.d和81.2 L/m2.d(按晴天计算).     

通风型光伏/光热建筑一体化系统的实验研究

以铜铟镓硒光伏组件为光电单元,通过构建对比实验组研究通风流速和气候条件对通风型光伏/光热建筑一体化系统的光热和光电性能的影响. 结果表明,系统得热功率和发电功率均与辐照强度呈正相关,受环境温度影响,变化规律并非完全一致. 当通风流速为2.2 m/s时,太阳能综合利用率达到65.4%,提出平均得热效率和相对发电量用于表征系统的光热及光电性能,获得与通风流速的定量关系;当通风流速由0.4 m/s增大到2.2 m/s时,系统平均得热效率提高了130.0%,发电效率仅增加4.0%左右. 在考虑阻力耗能的情况下,通风流速是系统高效运行的关键,通过不同地域的重复实验,验证了定量关系的普适性.     

基于地温平衡的太阳能-地源热泵系统设计

地温恒定是太阳能和地源热泵合理匹配的重要判据.以北京某别墅建筑为算例,提出了太阳能-地源热泵蓄热系统的流程和运行策略;基于复合系统能量平衡关系耦合热泵机组与集热器,推导出集热器的平均效率和集热器的面积;通过“地热之星”软件设计地埋管并模拟地温变化,表明复合系统能较好的维持地温恒定.     

建筑一体化的蓄能型太阳能热泵热水器初步研究

针对普通太阳能热水器在夜间和连续阴雨天无法正常工作的状况,提出了一种新型的建筑一体化蓄能型太阳能热泵热水器.蓄能型振荡热管太阳能集热器基于振荡热管作为热传递媒介,将瞬时太阳能或者集热器中相变材料储存的太阳能传递给热泵系统蒸发器,并利用热泵循环加热热水,用以提供生活热水.对系统进行相变材料的选择和蓄能特性的分析.以南京冬季为例,开展了建筑一体化的蓄能型太阳能热泵热水器节能特性理论计算,结果表明该热水器在节能和减少污染物排放方面都优于目前市场上的热水器.在建筑物密集化、单位居民住宅太阳能辐射占有率较低的情况下,建筑一体化的提出将节约空间,减少能源消耗和污染物排放,具有十分广阔的应用前景.     

蓄能型太阳能热泵系统中复合材料蓄热过程研究

设计了一种分季节蓄能型太阳能热泵热水系统,集太阳能集热容器、相变储能容器、热管于一体,利用Fluent软件对蓄能型太阳能集热器开展了数值模拟,使用Solidification/Melting和VOF模型模拟癸酸/62#石蜡复合相变材料蓄热过程,并采用Boussinesq近似法考虑了自然对流的影响. 结果表明,在集热器内只充灌单一相变材料不能满足不同季节蓄能型热泵系统的供热水需求. 由癸酸和62#石蜡组成的复合相变材料在蓄能过程中出现了两个相变温度,分别在32.66 ℃和59.45 ℃,可以满足本系统不同季节的蓄热需求. 蓄热过程中,由于癸酸和62#石蜡本身密度差以及浮升力的影响,真空管纵向截面出现了温度分层现象. 结果可为复合相变储能材料的推广应用提供可靠的理论依据.     

太阳能—地源热泵系统耦合运行方式研究进展

介绍了太阳能—地源热泵联合运行系统（solar—ground source heat pump system）,一种新型节能、环保的供暖（供冷）系统,并分别对不同的太阳能系统和地源热泵系统连接方式进行优缺点的分析,并具体给出了几种两个系统的联合运行方式.     

水源热泵辅助太阳能供暖

采用热管作为集热器的水源热泵式太阳能供暖系统。分析了热管式真空集热管性能,指出太阳能保证率是确定最佳集热面积的关键问题,以实际工程为例进行了经济性分析。     

低温地热能液体除湿与热泵空调联合运行分析

为提高低温地热水资源夏季供冷能效,结合地热冬季用水源热泵,提出了地热能液体除湿、热泵供冷的联合运行空调系统。通过编制水—水热泵模拟程序,计算得出了热泵在制取高温冷冻水工况下的运行参数,同时对地热能液体除湿的可行性方案进行了分析,进而对整个系统能效及运行经济性做出了判定,指出地热能液体除湿与热泵空调联合系统将是目前低温地热供冷的最佳模式。     

太阳能微通道分离式热管供暖系统实验研究

以太阳能微通道分离式热管供暖系统为研究对象,通过实验与理论的方法研究了其在可观太阳辐射强度时的供暖性能. 结果表明:系统的供热量、供热效率、上汽管和下液管压力、微通道散热器的压降及壁温、实验房间温度均受太阳辐射强度影响较大,受室外温度影响较小,且其变化较太阳辐射强度均存在约15 min的时间延迟. 此外,晴天或晴间多云时,在光强较大的10:00至15:00之间,该系统单独运行即可满足室内供暖需求,且系统压力在0.4～0.8 MPa之间变化; 微通道散热器平均压降范围为2.1×10³～5×10³ Pa; 微通道散热器平均壁温最低为20.7 ℃,最高可达38.4 ℃; 系统平均每秒供热量最低为343.7 J,最高可达424.1 J,室内温度始终可维持在18.3～26.7 ℃之间; 系统平均供暖效率在30.4%～45%之间. 此外,系统中除冷凝器风机消耗少量电能外,并无其他动力设备,故其COP理论上无限大,是一种节能效果显著的辅助供暖系统.     

太阳能热泵供暖系统综述

全面介绍了太阳能热泵供暖系统原理、指标参数和应用方式,并提出发展该项技术的建议。     

吉林省可再生能源建筑应用示范项目测评分析

为探究严寒地区地源热泵技术的应用情况及节能效果,选取吉林省63个可再生能源建筑应用示范项目进行了实测,对地源热泵系统的应用情况和节能性能进行了计算分析.结果表明,所检测项目平均性能系数和能效比均满足规范的限值要求,地源热泵技术取得了良好的节能效果.对于在检测中发现的"大流量、小温差"等问题,给出解决、控制问题的具体办法以及设计运行建议.研究表明,地源热泵系统在严寒地区有较好的适应性.此外,研究中对实测结果进行了整理与分析,可为工程设计和实践提供一定的参考价值.