广西发展大厦东楼地源热泵空调热水冷热联供系统优化设计

介绍了国家财政部、住房和城乡建设部可再生能源建筑应用示范工程-广西发展大厦东楼地源热泵空调热水冷热联供系统在土壤换热器、空调热水系统等方面的优化设计;经分析表明,土壤换热器以热负荷为设计依据并设计为套管式换热器能极大地减少换热嚣占地面积,从而有效利用土地资源;空调热水机组系统设计为空调热水冷热联供方式和地源热泵与冷却塔耦合制冷方式,能较大降低投资和运行成本并且有效保持系统周围土壤的热平衡.     

地源热泵供热水-空调冷热联供综合系统的实验研究

介绍了作者自主设计实施的地源热泵热水-空调冷热联供系统,运用单因素方法,研究地埋管总深度、地埋管及空调的循环介质流量等对热泵系统运行特性的影响,提出土壤源制热水和冷热联供两种工况下的合理运行方式。研究结果表明土壤源制热水间歇运行时既满足生活热水需求,又避免土壤源长期过度取热;夏季采用空调冷凝热为建筑制冷的同时制取生活热水,机组综合能效比达1:7以上,使热水系统全年运行成本大大降低。     

基于埋地换热器的强化传热研究现状及展望

地埋管换热器作为直接与岩土接触进行取/释热装置,其换热性能决定了土壤源热泵系统的运行效率。地埋管换热器强化传热研究旨在提高土壤源热泵系统运行效率及地能利用率。通过对土壤源热泵地埋管换热器的研究进行综述,论述了地埋管换热器的研究现状及发展动态,分析影响地埋管换热器换热的主要因素及强化换热措施。兼顾理论知识及工程特点,提出目前研究存在的问题,指出日后研究方向及重点,并对土壤源热泵的发展进行展望。     

土壤源热泵系统模拟和经济性评估研究

在线源理论的基础上建立了土壤源热泵系统的模拟模型,该模型可以用于土壤源热泵系统的全年运行模拟,预测土壤源热泵系统的能耗情况;对于土壤源热泵系统的经济性评估,提出了地下换热器换热成本的概念,并导出了地下换热器换热成本的通用计算方法。本文中的模型可以对土壤源热泵系统的设计方案进行经济性评估,以便设计人员选取经济性较好的方案。     

小高层建筑地源热泵生活热水系统的应用研究

对小高层建筑的地源热泵生活热水系统进行了分析研究,着重研究了循环介质流量对地源热泵系统运行特性的影响,并对系统连续运行时的稳定性进行了分析,得出了机组和系统能效比分别能保持在4.5和4.1,通过监测计算出热水的平均耗电量约为10kW.h/t;最后对电锅炉,空气源热泵和地源热泵3种系统作了经济性分析,得出地源热泵热水系统节能效果明显的结论。     

地埋换热器温度场数值模拟及试验研究

土壤温度场的恢复特性是判定土壤源热泵系统长期稳定运行的重要依据。探讨了某住宅小区土壤源热泵系统的设计方法及主要部件地埋换热器的埋管方式。利用建筑热环境设计模拟分析软件De ST-h建立高层住宅建筑群模型,并进行全年空调负荷模拟。运用大型商业软件FLUENT模拟分析了土壤源热泵连续运行一个夏季和经过一个秋季过渡季后地埋换热器周围土壤温度场的变化和恢复情况,试验研究了制冷过程及制冷期后地层温度恢复过程不同地层的温度分布,结果与数值模拟基本吻合。最后,指出复合式土壤源热泵有利于促进土壤温度场的恢复,从而实现系统长期稳定地运行。     

异井循环地源热泵系统地下换热特性研究

建立异井循环地源热泵系统地下换热数学模型,采用有限差分法求解,对回灌井水及其周围土壤换热特性进行了数值计算和模拟分析,得出回灌井与土壤间的热影响半径至少为2m;同时对取水井井水温度变化进行现场运行试验研究,其结果表明在热泵运行期间,取水井水温相对稳定,即为初始温度.     

一种直热式冷暖空调热水三用机的研究

介绍了一种由四个分立循环构成的冷暖空调热水三用机的系统流程和工作原理,首次公开了一种热泵用的直热储热两用型热水换热器的基本结构,工作原理,用实验和数值模拟方法,研究了这种新型换热器在零出水量作储热式换热器和在有不同出水量以及定温出水时的换热性能,并比较了同传热面积的浸泡式盘管换热器的性能.研究表明,带导流套筒的新换热器与市场上的家用热泵热水器的浸泡式盘管换热器相比,在连续供热水时,换热能力高1倍多,在零流量静态加热时,换热能力高10%以上.     

垂直埋管换热器布置形式对地下换热特性的影响分析

基于地源热泵地埋管换热器钻孔内准三维传热模型和钻孔外有限长线热源模型,采用温度叠加原理,编写地下换热系统计算程序,通过引入管群横截面水力半径的概念,研究了管群不同布置形式对地埋管换热器换热效果的影响。研究结果表明:在匀强交变脉冲热流作用下,当向地下吸热放热平衡时,管群的布置形式对地埋管换热器换热影响不显著;当吸热放热不平衡时,管群的布置形式对地埋管换热器换热影响较大,水力半径小的布置换热效果较好;并推出即使地埋管换热器向地下土壤吸热放热不平衡,只要不平衡率不高,通过设计合理的管群布置形式,单独的地源热泵空调系统依然可以长期正常运行。     

韶山宾馆地源热泵空调热水系统优化设计

在综合考虑宾馆空调热水系统的经济性、负荷波动性、地下土壤热平衡以及现有资源等因素的基础上,因地制宜、因工程制宜将系统设计采用冷却塔+燃气锅炉+地源热泵混合的空调热水冷热联供方式,以冬季制热量作为热泵机组的选择依据,并以冬季热泵机组的总制热量作为地下换热器的负荷设计依据,系统具有高效节能、初投资和占地面积相对纯地源热泵要少、消除地下冷热不平衡以及有效利用现有资源等优势。     

混合式地源热泵夏季运行的试验研究

分析了混合式地源热泵的控制方法和控制参数。通过试验对比了在相同运行方式下冷却塔与地埋管串、并联时混合式地源热泵的运行结果,得出了基于系统综合效率与热平衡条件下的南京地区较合理的混合式地源热泵连接与运行方式。     

Achievement of geothermal energy using ground heat exchanger in Ma’en

Geothermal energy in Jordan is a low-emission and renewable source that could provide households and commercial buildings with heating and cooling. Access to this ‘free’ energy may be available just a few feet underground. Thus, the objectives of this research are designing a ground heat exchanger that utilizes geothermal energy in heating to exchange the primary geothermal fluid with a secondary clean fluid, determining the feasibility of designing a ground heat exchanger system to pump geothermal energy under the weather conditions of the Ma’en area in Jordan and calculating the amount of energy saved. The design procedure involves applying energy and momentum equations around the geothermal fluid circuit. The FLUENT software program is used to calculate the ground heat exchanger parameters and the amount of energy saved. Finally, the feasibility study shows that the Geoexchange systems represent a savings to homeowners of around 70% in the heating mode, and up to 50% in the cooling mode compared to conventional fossil fuel systems.     

土壤源热泵系统埋地换热器换热性能研究

对土壤源热泵系统埋地换热器的影响因素进行研究,分析三种获得土壤热物性参数的方法,得到利用现场测试法较精确.搭建实验台对埋地换热器传热量进行测试,发现室内负荷和埋管循环水流量对埋地管与土壤的换热量影响较大,利用圆柱源传热模型进行模拟验证,模拟结果与实验结果吻合较好.     

Investigation of the effects of geometrical parameters on heat transfer from buried finned pipes

Heat transfer from finned pipes buried in the soil has been investigated using experimental, analytical and numerical techniques. The experimental setup consists of a ground source heat pump system and two separate ground heat exchangers. Constant surface temperature approach based on Carslaw and Jaeger’s theory study was used for calculating the heat transfer from the pipes analytically. The problem was modeled and solved using a CFD program numerically. Effects of the fin number, fin length and simulation time on the heat transfer rate have been investigated and compared with bare tube. A modified analytical formula was also proposed for finned pipes in this study.     

A new coupled heat, moisture and air transfer model in unsaturated soil

After a spacious research and consideration on various approaches of thermal coupled formulations in porous media, a new mathematical form of coupled heat, moisture, and air transfer in unsaturated soil is proposed upon taking the effect of combined volumetric moisture content and temperature gradients and air pressure changes. In this matter, in the convective flows through the unsaturated heated soil, the effects of sensible and latent heat of vapor are also composed with the water and dry air fluxes. Thus in this aspect, some new material parameters are defined for the derived equations, which are related to thermodynamic specifications of soil and the soil-water characteristic curve. After that, the application of the model is presented with a numerical example of a ground heat exchanger which is buried in the earth vertically. It could be considered as an interior heating source which operates in extracting saved energy from the earth or emitting heat to the ground. Then, by using some thermal graphs, the influence of the different operating ratio is investigated which are compared with the full operating mode at all times. Meanwhile, the mode1 is verified by comparing its results against those established by other researchers. By the results, it was found that the volumetric water content and specific heat capacity are the main factors could be effective to generate directly the thermal and isothermal diffusivities and conductivities in terms of the thermodynamic properties.     

混合式土壤源热泵系统的研究现状及展望

由于土壤源热泵系统单独长期运行存在土壤热失衡的问题,为此本文详细分析了土壤源热泵系统产生土壤热失衡的原因。并以此阐述了针对土壤热失衡问题而广泛采用的混合式土壤源热泵系统,并就其研究与发展现状进行了综述。介绍了混合式土壤源热泵系统的工作原理、运行模式、功能及系统优势。指出了目前该系统研究与应用中亟待解决的关键技术问题。最后对混合式土壤源热泵系统进行了建议和展望。     

基于OCS的热交换站计算机控制系统

通常的热交换站主要采用人力监控,这样既浪费了人力资源,又存在着许多隐患。在一些控制参数的调整上,人工调节存在着一定的偏差,很难使供热系统达到理想的运行效果。文章论述了换热站系统的自动化改造,系统采用HORNER公司OCS控制器为下位机,采用ModbusRTU通信协议实现与上位机的通信。该系统能实现对现场设备运行的实时监控,对循环泵采用温差变频控制。经过现场调试和运行,可以达到对供水温度的自动控制和自动调节的目的。     

地源热泵U型管换热器夏季工况试验分析

U型管换热器设计是土壤源热泵系统应用的关键,埋管深度、管内流速、土壤初始温度、运行模式等都是影响其性能的主要因素,利用上海地区所建设的不同埋深U型换热器(60m,90m)土壤源热泵试验装置,进行了夏季工况试验,测得热泵运行前土壤初始温度分布;测试了热泵机组间歇和连续运行时换热器的换热情况;还针对不同埋管内冷却水流速,测得到了单位孔深换热量,结果表明增加冷却水流速并不能一味地提高其每延米换热量,埋管内冷却水流速存在一个最佳值。     

多功能空气源热泵机组冬季运行工况性能测试分析

通过搭建多功能空气源热泵机组试验平台,测试了多功能空气源热泵在冬季工况下的运行性能。通过试验测试分析,得出了多功能空气源热泵在制热、制热水以及制热+制热水模式下运行时,机组制热功率、机组总制热量和COP值的变化规律,为多功能空气源热泵机组的应用和改进提供了有价值的参考和依据。     

武汉市某办公楼地源热泵-相变蓄冷系统的优化配置

相变蓄冷技术和地源热泵技术的结合既能实现节能,又能实现电力上的移峰填谷。本文介绍了武汉某办公楼地源热泵系统+相变蓄冷系统的优化设计,并对不同蓄冷比率下的系统稳定性和经济性进行分析,最终确定地源热泵与相变蓄冷的联合运行模式及最佳蓄冷率。