我国地源热泵应用研究现状与展望

地源热泵作为利用可再生能源的一种技术,因其具有节能、高效、环保的优势,发展迅速并有广泛的市场需求.本文从地源热泵的主要形式、特点及优劣势、新型多热源复合式地源热泵系统等方面,探论了国内外研究现状和存在的问题,阐明地源热泵在建筑节能中的重要地位和未来发展趋势.     

地源热泵名义工况探讨

美国空调制冷学会对地源热泵机组规定了三个不同的名义工况，分别适用于水源热泵、地下水源热泵和土壤源热泵．我国目前还没有适用于地源热泵机组的标准．文章中根据不同的地下水温度和土壤温度对我国的地下水源热泵和土壤源热泵的运行工况进行了分析，并建议对不同类型的地源热泵应采用不同的名义工况，并且给出了具体的参考数值。     

地源热泵技术在苏北高校建筑节能中的可行性推广研究

地源热泵技术的推广有助于构建节能型高校,文章通过对苏北地区高校的能量负荷、地质环境及经济环保性进行分析,论述了苏北高校建筑节能具备应用地源热泵技术的可行性.     

埋管式地源热泵系统在推广过程中应注意的问题及措施

地源热泵是一个系统工程,涉及多个专业,技术集成水平要求较高,在其应用发展中也暴露出一些技术、设计、施工和运行中许多不可预见的问题,影响了地源热泵作为一种新能源的推广。     

地源热泵应用的技术分析与思考

从地源热泵的关键应用技术出发，分析了地源热泵的用能合理性，提出了提高地源热泵使用效率的原则和有效方法。     

地源热泵地板辐射供暖系统

开发新能源和节能是寻找能源出路的两大途径,地源热泵系统以其显著的节能性和环保性具有广阔的发展前景.地源热泵低温地板辐射供暖系统是将地源热泵和地板供暖结合在一起的新兴采暖方式.介绍了地源热泵低温地板辐射供暖系统的工作原理和构成,并以青岛地区为例,设计了土壤换热器、地板换热盘管等设备,探讨了系统设计的方法.     

地源热泵经济性研究

分析了对地源热泵空调系统进行经济性分析的必要性 ,进而结合地源热泵空调系统特点 ,提出了地源热泵空调系统负荷计算、方案设计、初投资计算、运行费用计算的方法 ,并利用工程实例进行计算 ,分析结果并提出展望。对地源热泵空调系统的开发应用具有一定参考价值     

地源热泵与地表热能

闭环埋地换热器与周围土壤和岩石层的热量交换速率是闭环地源热泵系统设计和成功运行的关键。在对地表热能概念进行论述分析的基础上,对桩埋换热器的特性进行了模拟实验,为地源热泵更广泛的应用提供了依据。     

地源热泵经济性研究

分析了对地源热泵空调系统进行经济性分析的必要性,进而结合地源热泵空调系统特点,提出了地源热泵空调系统负荷计算、方案设计、初投资计算、运行费用计算的方法,并利用工程实例进行计算,分析结果并提出展望.对地源热泵空调系统的开发应用具有一定参考价值.     

蓄热技术在太阳能-地源热泵中的应用及模拟

从太阳能-地源热泵系统中蓄热技术的运行方式入手,通过对太阳能显热蓄热过程的模拟,指出了邯郸地区的太阳能-地源热泵采用无相变蓄热技术时,存在的问题和解决方法。同时,对相变蓄热技术在太阳能-地源热泵应用进行了探讨,并对蓄热体的蓄热过程进行了模拟与分析,结果表明:蓄热材料发生相变的时间与蓄热体半径密切相关,在实际应用时可以通过改变后者来控制前者;离外边界越远,相邻点温差越小;由于相变边界点一直低于流体温度,这将导致在8h内具有热流的存在,从而可延缓水温升高速度。     

地热换热器间歇运行工况分析

地源热泵应用推广的关键和难点是地热换热器的设计和运行模拟,大多数工程应用均采用简单而又实用的线热源模型。本文利用线热源解模拟出地热换热器周围土壤的温度响应,对于随时间变化的负荷或间歇负荷可以近似用一系列的矩形脉冲热(或冷)负荷来代替。因此,采用了迭加原理来分析计算随时间变化的间歇负荷引起的温度响应。通过模拟计算发现,在计算流体的最大温升值时,可以把间歇工作的周期性脉冲热流简化为一个持续作用的平均热负荷和一个脉冲负荷的和。这为地热换热器的设计计算提供了一种简单实用的方法。通过编程模拟还证明,对于地热换热器来说,冷热负荷平衡的工况是最理想的工况,长期运行不会引起地层中热量(冷量)积累而使地热换热器性能退化。     

Heat balance of solar-soil source heat pump compound system

Based on the state-of-the-art studies of solar-soil source heat pump compound system, operation patterns of solar-soil compound system were analyzed, particularly the advantages of parallel operation pattern. It is found that parallel operation pattern is better for solar-soil compound system. Furthermore, the heat balance issue of solar-soil compound system was emphatically analyzed from four aspects, which were annual analysis of heating and cooling load, the heat exchange of ground heat exchanger, capacity determination of solar-assisted heat source and heat balance calculation of solar-soil compound system. Moreover, annual rate of heat balance in a solar-soil source heat pump compound system was calculated with a case study. It is shown that the annual heat unbalance ratio is 19%, which is less than 20%. As a result, the practical solar-soil compound system can basically maintain the heat balance of soil.     

回风源热泵技术在回收热能中的应用研究

介绍了回风源热泵技术及其原理,针对某矿井总回风蕴含热能较大、回收利用价值高的优势,提出了利用回风源热泵技术将回风热能交换到循环水中,作为热泵系统低温热源的方案,结合矿井的实际情况和实测数据出发,进行了方案实施。经使用验证,该方案达到了节能环保的目的,取得了较好的社会与经济效益。     

空气源热泵冷热水机组结霜工况研究现状与进展

在分析国内外研究现状的基础上，指出对空气源热泵冷热水机组冬季结霜工况的研究是推广机组应用的关键，并指出可以采用计算机模拟的方法建立空气源热泵冷热水机组结霜工况的模型，以此对机组的运行工况进行分析，进而是对机组进行仿真，优化和控制。     

中国地源热泵发展中的障碍及政策分析

以地热埋管换热器为研究对象,对换热器各环节热阻进行了数值模拟. 模拟利用Fluent软件,建立双U型埋管换热器二维模型,并对钻孔内外各传热过程进行数值模拟. 将模拟结果与理论计算结果进行了比较,并讨论管间距半宽、PE管外径以及钻孔半径的变化对PE管内热阻、钻孔内热阻和钻孔外热阻的理论公式计算精度的影响. 结果表明:对于PE管内热阻和钻孔外热阻而言,其模拟值和理论公式计算值非常相近,而钻孔内热阻的理论计算公式精度较差,其计算值和模拟值之间存在较大偏差;且管间距半宽和钻孔半径对理论值与模拟值的相对误差几乎无影响,而钻孔内热阻的理论值与模拟值之间的相对误差会随着PE管外径的增大而变大.

     

Performance analysis of air-water dual source heat pump water heater with heat recovery

A new air-water dual source heat pump water heater with heat recovery is proposed.The heat pump system can heat water by using a single air source,a single water source,or air-water dual sources.The water is first pre-heated by waste hot water,then heated by the heat pump.Waste heat is recovered by first preheating the cold water and as water source of the heat pump.According to the correlated formulas of the coefficient of performance of air-source heat pump and water-source heat pump,and the gain coefficient of heat recovery-preheater,the formulas for the coefficient of performance of heat pump in six operating modes are obtained by using the dimensionless correspondence analysis method.The system characteristics of heat absorption and release associated with the heat recovery-preheater are analyzed at different working conditions.The developed approaches can provide reference for the optimization of the operating modes and parameters.The results of analysis and experiments show that the coefficient of performance of the device can reach 4-5.5 in winter,twice as much as air source heat pump water heater.The utilization of waste heat in the proposed system is higher than that in the system which only uses waste water to preheating or as heat source.Thus,the effect of energy saving of the new system is obvious.On the other hand,the dimensionless correspondence analysis method is introduced to performance analysis of the heat pump,which also has theoretical significance and practical value.     

Strong self-flushing technique for heat exchanger of sewage source heat pump system

To better remove the contamination on the surface of a heat-exchanger in urban sewage source heat pump system (USSHPS), this paper analyzes the feasibility of strong self-flushing on the basis of experiments and presents a new on-line self-flushing technique, which alternately flushes part of heat transfer tubes. In addition, operation principles and the structure of the new heat-exchanger are introduced and the feasible economical and technological cleaning plans are given by design calculation and scheme comparison. The result shows that keeping each tube washed for one minute with 5 m/s, the operating cost is lower than $5 and when one flushing pump alternately flushes 10-20 heat exchangers, the saved costs of flushing 10 tubes alternately are over 4 times of the increased costs.     

地源热泵系统运行特性的分析

在涡旋压缩式地源热泵系统的冬、夏季典型工况下的循环性能分析的基础上,重点分析了地源热泵系统冬季随冷凝温度、循环水流量变化时的的运行特性,指出地源热泵系统的运行工况应兼顾末端负荷和机组循环性能之间的关系,并采取内外参数综合的容量调节方法。     

土壤冻结对地热换热器传热的影响

研究了土壤冻结对地源热泵系统中的地热换热器与其周围土壤的热交换过程的影响。探讨了土壤水分含量、斯蒂芬数、土壤初始温度（即地温）等对周围土壤温度分布、冻结锋面发展等的影响,并与不考虑土壤冻结情况作了对比分析。当考虑土壤中水分冻结时,由于冻结时放出大量的潜热,且冰的导热系数大,因此计算出地下埋管周围的土壤平均温度高,传热热阻小,设计的地热换热器规模可以变小,亦即可以减小钻孔的深度或钻孔的数量,从而可以减小地源热泵系统的初投资。另外也扩大了地下回路中防冻液的选择范围。当土壤含湿量大、土壤初始温度高时,对于系统的设计与运行是有利的。