低温太阳能热水辅助空气源热泵系统制热系数实验分析

空气源热泵在冬季运行工况中,由于系统蒸发温度低,导致系统制热效率下降。为解决这一问题,本实验尝试对空气源热泵系统进行改造,添加了低温太阳能热水辅助系统,并对该系统运行工况进行了测试。同时,通过对比分析低温太阳能辅助系统和空气源热泵系统的循环工质温度、压力和能耗,我们不但得出影响热泵机组冬季性能的主要因素,而且得到了该系统最优集热温度和热泵工质循环温度的变化规律,并且也从理论上对空气源热泵和低温太阳能热水辅助空气源热泵的压缩比和COP值进行分析,给出了影响压缩比和COP值的关键参数,以及指出如何提高热泵机组COP值的方法。最后提出了如何提高机组制热性能的关键性措施,为以后的实际应用和研究提供了参考。     

重庆地区地表水地源热泵系统冬季供暖工程应用

以重庆地区5个地表水地源热泵项目为例,对其冬季供暖运行工况进行了实测,并与空气源热泵和锅炉供暖进行了比较.结果表明,江水源热泵系统的机组制热性能系数COP和系统制热能效比EER分别能达到2.8～5.3和2.7～4.3,湖水源热泵系统的COP和EER分别能达到4.4和3.0,并且室内温度和相对湿度分别能保持在20℃左右和40％以上;相比于空气源热泵和锅炉供暖,地表水地源热泵系统冬季供暖的能效提高率分别达到了8.0％～72.0％和18.0％～87.9％,节能显著.     

土壤源热泵空调系统在贵阳地区的应用测试分析

在介绍贵阳市土壤源热泵系统应用现状和示范推广存在的问题后,以贵阳市某高校新校区竖直埋管土壤源热泵空调系统为研究对象,并对该系统进行简单介绍。在对系统冬季供热工况的运行效果测试后,根据冬季实测数据分析指出,该系统运行状况良好,所选用的热泵机组制热性能系数以及系统制热性能系数满足设计要求,具有较好的节能环保效益,可为喀斯特地区应用竖直埋管土壤源热泵系统提供数据参考并起到示范作用。     

两级压缩对空气源热泵低温性能的实验研究

本文引入了新的两级压缩空气源热泵系统,并将其与普通空气源热泵系统低温时的制热性能进行了全面测试。试验结果表明:在相同的工况下,两级压缩空气源热泵系统制热量下降幅度相对普通空气源热泵较少,与普通热泵用相比,两级压缩空气源热泵系统在蒸发温度为-15℃的工况下,制热COP提高22%。     

重庆某地源热泵系统冬季供热能力实验研究

本文对地源热泵系统在间歇和连续两种运行工况下进行了对比实验研究。研究结果表明，在间歇运行工况下，供热性能系数COP平均值为4.468;在连续运行工况下，供热性能系数COP平均值为3.480。由此认为在重庆地区应用地源热泵系统冬季供热具有很高的节能价值。     

不同换热形式的污水热泵工程运行能效分析

对分别采用直接式、间接式换热系统的两个不同的污水源热泵工程,进行了系统运行参数实测,并计算得到了冬季热泵系统的运行能效比.数据对比表明,直接换热式污水热泵系统的能效比较高,实际工况与样本工况的COP值偏差仅为7%,而间接式系统则为27%.     

太阳能+地源热泵并联热水系统冬季运行特性研究

利用笔者设计的太阳能+地源热泵并联热水系统实验平台,研究了该系统在冬季太阳能辐照量不足的情况下的运行特性.结果表明,采用太阳能+地源热泵并联热水系统不但可以满足学生公寓对生活热水的需求,而且总体效率保持在4.0以上,其中地源热泵系统在日均运行时间达16 h的冬季依然保持着较高的性能,其COP值均值为3.0.太阳能+地源热泵并联热水系统在冬季宜采用地源热泵为主热源、太阳能为辅助热源或完全采用地源热泵制热的运行模式.     

武汉地区地源热泵系统的运行测试与分析

对武汉地区典型住宅小区地下水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统的运行测试数据进行了分析,获得了地源热泵系统夏、冬季工况下用户侧和地下侧的供回水温度变化规律、机组与系统的COP及运行费用.     

珠三角地区地埋管地源热泵热水系统运行特性实验研究

在现有的U形地埋管地源热泵热水系统的基础上搭建了实验平台,研究了该地区不同运行工况下地埋管地源热泵的启动运行特性、制热性能系数COP、地埋管内循环水温度恢复规律、单位井深换热量及地埋管换热器的热影响半径.结果显示,该地区地埋管地源热泵供热工况下从启动到进入稳定换热的时间为6～9 h,连续和间歇运行工况下COP的平均值分别为3.47和3.56,间歇运行工况下两个实验井的单位井深换热量比连续运行工况分别提高了6.6％和9.4％,两种U形地埋管换热器在48 h内的热影响半径均在0.5～1.0m之间.     

严寒地区生态节能实验楼土壤源热泵供暖系统的实例研究

土壤源热泵长期运行过程中由于季节冷热负荷的不平衡性,会产生地下温度场失衡的问题,热泵机组的制热性能系数降低,甚至无法满足严寒地区的供热需求,这一问题在严寒地区更为明显,尤其表现在土壤源热泵只负责冬季供暖,夏季不运行的情况。以生态节能实验楼的能源系统为研究对象,通过对系统整个供暖季的连续实测和数据采集,分析土壤源热泵系统的运行特性,探究实例建筑中土壤源热泵系统的实际供暖效果及其存在的问题,利用SPSS软件对六种因素进行相关性分析,辨识出影响系统运行效果的关键因素,并给出优化建议。结果表明,随着用户侧进出水温差增大,系统的供热量增加,主机COP和系统EER均有不同程度的提高,提升了5%～22%。典型日机组供热量的不达标率仅占16.7%,机组供热量在工作时间均满足供热需求,说明机组的制热能力较好。取热量是对机组性能及室内温度影响最大的因素。     

Experience on the application of a ground source heat pump system in an archives building

A ground source heat pump (GSHP) system was designed and constructed in Minhang archives of Shanghai. As a demonstration project, it is the first archives to use a GSHP system in China. The system consists of two heat pumps with the rated cooling capacity of 500 kW for each and 280 boreholes with 80 m in depth. In the cooling mode, the heat extraction from the condenser of the heat pump was divided: part of it was rejected to the soil while the rest was used to reheat the air in air handling units. The GSHP system has continuously run for nearly two years. It was shown that the indoor thermal environment met the “Archives Design Code” issued by China national archives. Compared with an air source heat pump system which is widely used in archives buildings, the operating cost of the GSHP system is reduced by 55.8% and the payback time is about two years. Owing to its great potential in energy conservation, such kind of GSHP system is testified to be applicable to the air-conditioning systems of the archives buildings. Besides, the applications of GSHP systems corresponding to different climatic zones of China were analyzed.     

地埋管地源热泵系统冬季运行测试研究

对武汉市清江花园小区地源热泵空调系统2007-2008年度冬季的运行情况进行了测试,分析了机组与系统的性能系数、地下土壤温度、地埋管换热量以及机组进出口水温等参数的变化.计算结果表明,在武汉地区(夏热冬冷地区)使用地源热泵系统节能效果显著.     

基于土壤温变特性的地源热泵机组选型分析

目前,地源热泵系统应用越来越广泛,但地源热泵机组选型以及与地下换热器的匹配性研究还比较少.实际工程中,通常根据热响应测试结果选择机组,但是系统经过长期的运行,土壤温度、地埋管进出口水温都会发生变化,使得实际的运行参数与机组设计参数不匹配,进而影响机组的性能.通过计算机组的蒸发面积、冷凝面积,以及机组效率来分析对机组的影...     

地埋管地源热泵热水供应系统运行性能的影响因素

建立了地埋管地源热泵热水供应系统实验平台,研究了环境温度、间歇/连续运行工况、管内循环液流速等对地埋管换热器换热能力的影响,并研究了地埋管换热器周围土壤温度场的变化.结果表明,地埋管地源热泵热水供应系统基本不受环境温度的影响;采用间歇运行,有利于提高地埋管换热器的换热能力;地埋管换热器平均单位井深换热量随管内循环液流速的增大而增大,但当流速增大到一定程度时,其增幅趋于平缓.     

节能地源热泵系统在武汉地区的应用

讨论了促进地源热泵发展的管理模式及其应用与设计要注意的几个原则,介绍了地源热泵系统在湖北武汉地区的工程应用及工程实例,对其在该地区未规模化推广应用的原因进行了分析,最后提出了地源热泵系统健康发展的建议:全面进行地源热泵可靠性理论及其工程应用研究;提高地源热泵技术节能环保的认识度。     

面向路基冻胀的地源热泵装置的设计与试验

针对中国季节性冻土区路基工程广泛存在的冻胀现象，通过路基工程与供热工程的学科交叉分析，提出将地源热泵技术引入路基工程。供热技术应用于路基工程的理念在于，在冬季通过人工热源主动地向路基输入热量，来实时地补偿热量损失，进而消除路基负温状态和冻胀现象。设计与制作一款面向路基工程的专用地源热泵装置，工作原理为蒸气压缩式热力学循环，换热方式为直接膨胀式，通过制冷剂的蒸发、压缩和冷凝实现地热能的搜集、品位提升和释放。该装置自成独立的制热单元，主要包括地表驱动部件和地层换热部件，前者包括压缩机、毛细管、控制器等；后者包括稳定地层集热段和冻胀地层供热段，结构型式为立式柱状。装置供热试验表明，供热温度可达50℃以上，集热温度可达?8℃以下，有效供热半径在1.4m以上。地源热泵装置具有主动供热的技术优势，可以为寒区路基防冻胀问题提供一种新方法。     

浅层岩土蓄能加浅层地温能才是地源热泵可持续利用的低温热源

当前对地源热泵低温热源的认识存在分歧,并有将浅层地能资源化的趋势.通过对土壤源热泵低温热源认识过程的回顾,结合我国地源热泵发展的实际情况,提出了浅层岩土蓄能加浅层地温能才是地源热泵可持续利用低温热源的观点.认为应基于浅层岩土层储能的思路去研究和发展地源热泵.根据冬季供热的需要和当地的地质构造决定夏季的蓄热量,并采用先进技术保证热能蓄存.     

A parametrical study on the energetic and exergetic assessment of a solar-assisted vertical ground-source heat pump system used for heating a greenhouse

An energetic and exergetic modeling of a solar-assisted vertical ground-source heat pump (GSHP) greenhouse heating system (SAGSHPGHS) for system analysis and performance assessment is presented in this study. Energy (heating coefficient of performance ‘COP’) and exergy efficiencies at various reference and entering water temperatures are also determined. The actual thermal data collected are utilized for the model calculations at different reference temperature values in the range of −0.69 to 25 °C. Furthermore, the performance of a SAGSHPGHS, installed in Solar Energy Institute of Ege University, Izmir, Turkey, is evaluated to show, how energy and exergy efficiencies values change with system. The exergy destructions in the overall SAGSHPGHS are quantified, particularly for a reference temperature of −0.69 °C on 7 January 2004 for comparison purposes. Based upon the measurements made in the heating mode from the 16th of December 2003 till 31st of March 2004, average heating COPs of the GSHP unit and the overall system are obtained to be 2.84 and 2.27, respectively. The best (peak) COP of the GSHP and system were found to be 3.14 and 2.79 on 7 January 2004, respectively. Average exergy efficiency of the system is determined to be 68.11%, while the best exergy efficiency peak values for the GSHP unit and the whole system on a product/fuel basis are obtained to be 76.2% and 75.6%, respectively.     

福州住宅应用土壤源热泵的全年能耗与可行性分析

以福州地区典型的单户住宅为实例,在全年逐时建筑负荷计算的基础上,进行空气源热泵和地源热泵的全年能耗分析,并在此基础上进行两者的经济性比较。结果表明,从全年能耗比较,土壤源热泵比空气源热泵节能15%,其中夏季节能13%;冬季节能20%。尽管土壤源热泵机组的季节性能比SE-ER高于空气源热泵,但由于福州冬季室外气温较温和,夏季地温偏高,土壤源热泵的节能效果不及夏热冬冷地区明显,并且初投资回收期较长,经济可行性较差。     

关于地源热泵发展的运行机制、管理模式和扩散模式的研究

在建筑领域规模化应用可再生能源是降低建筑能耗的重要途径之一。以地源热泵产业发展的运行机制和管理模式为研究对象,针对目前地源热泵系统在建筑中应用存在的成本高和市场规模小的问题,借鉴国外可再生能源发展的经验,分析促进其发展的目标机制和补偿机制,通过概算,预测符合国家可再生能源发展规划的地源热泵系统的发展目标,提出用于增量成本补偿的资金保障措施;探讨以政府主导为主、市场机制配合的管理模式,并对相关行政管理部门转变职能提出建议;探索具有中国特色的城市级示范的推广扩散模式。