寒冷地区太阳能-土壤源热泵系统运行方式的探讨

在太阳能—土壤源热泵系统中，合理确定其运行工况，对系统运行的经济性、可靠性具有重要意义。该文对寒冷地区太阳能热泵系统在各种运行工况的运行特性及太阳能—土壤源热泵系统在各种运行方式下的运行时间分配比例进行理论研究，为太阳能—土壤源热泵系统的设计、运行管理提供参考。     

太阳能—土壤源热泵联合供暖系统的运行模式研究

建立太阳能—土壤源热泵联合供暖系统的一体化模型,通过与实验数据对比,所建模型与实验数据吻合较好。以大连地区的气候条件为基础,分别对联合供暖系统在不同的串联运行模式和同一并联运行模式下不同分流比例的运行工况进行模拟。结果表明,并联运行模式下分流比例为0.8时,太阳能—土壤源热泵联合供暖系统的地温恢复和系统节能效果较好。     

上海地区太阳能-地源热泵联合供暖土壤温变特性的研究

在上海地区完成太阳能-地源热泵复合系统不同运行模式下的供暖实验,分析不同运行模式对土壤温度变化的影响,并在此基础上利用TRNSYS软件建立系统瞬时模型,预测4种供暖模式下土壤温度的变化趋势。实验结果表明:连续运行5 d,地源热泵单独运行模式下,土壤的平均温度为17.38℃;联合运行模式下,土壤的平均温度为18.42℃;间歇模式下,自然恢复条件下土壤平均恢复率为0.61,太阳能的加入使土壤的平均恢复率均大于1;联合模式下,土壤温度的变化很大程度上取决于太阳辐照强度。同时,利用实验中4种不同模式下土壤温度的变化趋势,可验证TRNSYS预测4种模式土壤温度变化趋势的准确性。     

太阳能应用于土壤源热泵低温热源侧的实验研究

为了提升热泵机组的性能系数COP,合理利用不同温度层次的太阳能集热量,文章基于太阳能—土壤源复合热泵系统的大量实验结果,分析了蒸发器进口温度对热泵系统各项性能的影响,并在此基础上,分析了复合源热泵工况和太阳能热泵工况的运行特点。分析结果表明:随着蒸发器进口温度的升高,热泵机组吸热量逐渐增大,热泵机组输入功率略有增加,导致热泵机组的供热量和COP均逐渐增大;复合源热泵工况下,存在土壤源和太阳能共同供热,以及土壤短期储热与太阳能单独供热同时进行的两种运行情况;为了提升热泵机组的工作性能,在太阳能集热量较低时,优先运行复合源热泵工况;土壤源温度的自然恢复能力较差,需要利用太阳能集热系统对土壤源进行跨季强制蓄热,以提高土壤源温度,缓解土壤源冷堆积现象。     

太阳能跨季节储热供热系统试验分析

介绍了一种太阳能-土壤源热泵联合供热系统,对其运行试验数据进行了分析,并对其运行能效比与两种单独由土壤源热泵供热的模式进行了比较。土壤温度的变化不仅与取热速率有关,还与地温的自动恢复能力相关。该试验建筑所在的土壤条件下地温的恢复能力为30～40MJ/d。采用太阳能-土壤源热泵联合系统能效比最高,土壤源热泵单机组双供系统次之,而土壤源热泵单机组单供系统能效比最低。太阳能跨季节储热及土壤源热泵联合供热系统适用于热负荷远大于冷负荷的建筑。     

太阳能集热蒸发器与土壤换热器混合型热泵系统运行特性实验研究

介绍了作者自主设计的太阳能-土壤源混合型热泵系统实验平台,对太阳能热泵系统、土壤源热泵系统及太阳能-土壤源混合型热泵系统的运行特性进行了实验研究,并针对亚热带地区太阳能较丰富、环境温度较高等特点,提出了不同季节条件下的合理运行方式。     

太阳能-土壤源热泵耦合系统及其地埋管系统

建立了太阳能-土壤源热泵耦合型热水系统实验平台,研究了在秋冬季不同运行条件下该系统的运行特性,分析了地下埋管系统中钻孔回填材料、U型管工作模式、套管内循环液流动模式、套管外管与内管的导热系数比等对系统制热效果的影响。研究表明,太阳能土壤源热泵系统在国内亚热带地区可以获得良好的应用,并给出了埋地换热器的合理形式。     

太阳能-土壤源热泵系统(SESHPS)及其研究开发

综述分析了国内外太阳能-土壤源热泵的研究现状，介绍了其结构、工作原理、运行方式及主要技术优点；指出太阳能-土壤源热泵研究与开发中的核心问题及在目前条件下进行研究开发所应注意的问题，最后展望了其应用前景。     

严寒地区太阳能_土壤源热泵运行经济性分析

针对北方严寒地区光照特性和冬天室外温度偏低的特点,提出利用太阳能—土壤源热泵进行供暖的方案,并以哈尔滨市为背景,对太阳能—土壤源热泵、土壤源热泵、燃油锅炉、燃气锅炉和电锅炉5种供暖方式的一次能源利用率和燃料价格变化对运行能耗费用等因素的影响进行了比较分析,得出太阳能—土壤源热泵是5种供暖方式中能源消耗费用最低、一次能源利用率最高的结论.     

太阳能与土壤源耦合供暖系统的实验研究

在分析太阳能、土壤源热泵及联合供热特点的基础上,研究了太阳能热泵独立系统、土壤源耦合热泵系统运行模式的制热性能和节能效果,建立了太阳能蓄能-热泵耦合热泵系统的供暖模式及优化模型.通过采暖季初期的太阳能蓄能、供暖,土壤源热泵独立供暖及太阳能-土壤源耦合热泵供热的实验研究,验证了太阳能-土壤源耦合热泵供暖模式的可行性和经济...     

太阳能与地源热泵供应生活热水方案比较

对太阳能热水系统和地源热泵热回收热水系统进行分析,并通过某一实际工程对两系统能耗进行了对比,最后得到对于南京地区地源热泵热回收制热水系统更节能。为合理选择热水供应系统提供一定的依据。     

太阳能热泵系统的试验研究与分析

为研究以太阳能为低温热源的供热运行特点,建立了太阳能热泵系统试验台及试验台测量系统,使用数据分析软件处理不同工况下的试验数据,分析了蒸发和冷凝温度对吸热量、制热量、压缩机状态、系统COP的影响。结果表明,太阳能热泵系统在运行期间节能效果明显,蒸发温度的增大有利于提高太阳能热泵系统的工作性能。     

太阳能-地源热泵耦合方式的工程应用分析

利用太阳能辅助地源热泵既节能环保又能进一步提高能源的利用率且对环境无污染。从天津地区的太阳光照强度的角度考虑,以利用太阳能提高机组的效率和承担部分建筑物负荷这两种方式辅助地源热泵。从节能和经济性两个角度进行分析并得出结论:在天津地区利用太阳能分担建筑的部分负荷更节能、经济。     

如何保证地源热泵式沼气池加温系统长期稳定运行

针对地源热泵式沼气池加温系统中出现的冬夏季取排热不平衡从而影响其长期稳定运行的问题,本文在采取控制运行方式、增加辅助热源和蓄热系统解决方法的分析基础上,从充分利用可再生能源和地源热泵设备的角度出发,提出热泵供热和制冷互补模式与太阳能-地源热泵多功能互补模式,并对其可行性进行分析。     

建筑节能新方向:太阳能光伏-地源热泵系统

减少我国冬季采暖所造成的大气污染,降低供暖系统的能耗,节约能源一直是建筑节能追求的目标.目前太阳能光伏发电已经成为人类利用太阳能的最主要方式之一,地源热泵已被作为一项旨在解决建筑冷热源问题的新技术,日渐受到人们的重视.将光伏转换与热泵循环有机结合在一起,从而形成了太阳能光伏-地源热泵系统.该系统提高了光电转换和光热吸收效率,光电/光热综合利用,极大地提高了单位面积太阳辐照的利用效率,同时可提高热泵系统在寒冷地区运行的适用性;利用光电效应把太阳能中高能带区域的光能直接转化成电能,可大大提高太阳能的可用能效率;在增加能量储存装置和逆变器的条件下,可以使系统脱离公用电网运行,从而增加了系统的适用性和灵活性;与普通的空气源热泵相比,太阳能地源热泵具有较高的热性能,具有一机多用的功效;与建筑物相结合的太阳能热泵系统,可以增加建筑物的隔热效果,起到减少建筑物冷暖负荷的作用,同时可极大地减少环境污染.     

光伏/光热-地源热泵联合供热系统运行性能研究

为解决太阳电池的发电效率随温度升高而下降以及地源热泵系统供热引起的土壤热失衡问题,以典型居住建筑的光伏/光热-地源热泵（PV/T-GSHP）联合供热系统为研究对象,基于TRNSYS软件,采用土壤温度、地源热泵机组季节能效比、光伏发电效率和太阳能保证率为评价指标,对该联合供热系统进行运行性能分析。研究结果表明：夏热冬冷地区（以长沙为例）太阳能保证率相对较高,PV/T组件面积为满屋顶最大化安装（900 m²）时,第20年末土壤温度相比初始地温仅升高0.8 ℃,热泵机组季节能效比约为5.1,太阳能保证率为97.0%~98.7%;不同气候地区的太阳能保证率与PV/T组件面积和建筑全年累计供热量有关,通过定义单位建筑全年累计供热量PV/T组件面积指标,得到中国不同气候地区的太阳能保证率与该指标的耦合关系,回归方程的决定系数R²为0.983,得出在已知建筑全年累计供热量和太阳保证率设计目标值的条件下所需PV/T组件面积的计算方法。PV/T-GSHP联合供热系统的全年运行能耗显著小于平板太阳能集热器-地源热泵联合系统（最小降幅为沈阳,49.7%）,远小于空气源热泵（最小降幅为石家庄,79.8%）和燃气壁挂炉（最小降幅为沈阳,65.1%）。     

复合地源热泵系统冬季供暖运行实验研究

介绍了地源热泵在冬季运行供暖的实验研究,具体分析了长期连续运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况,以及太阳能辅助系统与地源热泵系统联合运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况.试验数据表明了增加太阳能辅助地源热泵系统后,显著地提高了冷凝器出口温度和室内温度,有效地提高了热负荷,增加了供热面积.总结出了本地区地源热泵系统的一般运行规律.     

太阳能集热及用于提升低品位热能的理论分析

基于热力学第一、第二定律,运用集总热容法对太阳能集热以及太阳能在提升低品位热能的过程中所遇到的问题进行理论分析。分析得出了太阳能集热过程中集热器的集热度B与集热工质温度T之间的函数关系,可用于集热方式的选择。在太阳能热利用中选择性涂层的设计影响着集热的效率,通过分析给出选择性涂层设计的截止波长应位于曲线交叉点处的波长。在提升低品位热能时发现存在集热时间缩短的问题,通过加热容积热容量ρc较小的新工质,形成温差对低品位热能间接加热,提高太阳能的利用率。     

太阳能辅助地源热泵联合供暖(制冷)运行模式分析

太阳能和地源热泵联合供暖系统以其良好的节能和环保特性,近年来得到国内外众多学者和研究机构的广泛关注。总结了国内外地源热泵和太阳能集热器联合供暖（制冷）技术的发展现状和最新研究动态,介绍了太阳能辅助地源热泵联合供暖（制冷）的技术和特点,指出太阳能辅助地源热泵供暖（制冷）技术具有较好的发展前景。     

地源热泵间歇运行下土壤热湿迁移的实验研究

建立地埋管换热土壤热湿迁移过程的实验装置,对地源热泵间歇运行时不同进口流体温度及不同土壤体积含水率下土壤温湿度场的变化特性进行实验研究。实验结果表明∶间歇运行时,入口流体温度的升高会使土壤温度最大值升高,但不利于土壤温度的恢复,土壤体积含水率的增加在一定程度上有利于地下换热和土壤温度的恢复。系统开机后存在土壤温度上升的主上升区,此区温度增幅超过65%,关机后第18小时土壤温度基本恢复至初始温度;系统关停后在温湿度梯度的作用下会出现温度和含水率最大值后移的现象,热源对土壤温度和含水率的作用半径约为280和375 mm;开停比为1∶2时温湿度较1∶1能恢复得更低,合理设置停机时间有利于机组长期有效运行。