空气源热泵辅助太阳能热水系统的节能控制策略研究

以江苏城乡建设职业学院青年教师公寓的空气源热泵辅助太阳能热水系统为例,通过对系统的能效分析,提出了提高太阳能利率的节能优化控制策略。通过仿真分析,在满足热水供应同时,全年节能约为38%。     

以空气源热泵辅助加热的太阳能热水系统

介绍了太阳能热泵热水系统的运行原理及控制方式,分析了太阳能热泵热水系统在上海某高校学生宿舍的应用情况。以每吨热水的加热成本为指标,对几种热源热水系统的经济性进行了比较,分析了太阳能热泵热水系统的节能效果。     

空气源热泵辅助太阳能热水系统在江淮地区的应用潜力研究

针对江淮地区气候条件,对比分析空气源热泵辅助太阳能热水系统与其他几种系统热水供应方式的年运行能耗、热水费用、污染物排放量等指标,探讨该系统在江淮地区应用推广的价值。     

基于TRNSYS的空气源热泵辅助太阳能热水系统优化研究

为实现空气源热泵辅助太阳能热水系统中关键参数的优化匹配,基于TRNSYS动态模拟平台建立完整的空气源热泵辅助太阳能热水系统模型。以系统生命周期成本为目标函数,以集热器面积、集热器倾角、水箱容积及热泵功率为优化变量,借助GENOPT软件调用Hooke-Jeeves算法对系统各变量进行同步优化,并对各优化变量进行敏感性分析。以西昌市某学生宿舍的空气源热泵辅助太阳能热水系统为研究对象进行优化。研究结果表明,优化后的COPsys普遍提高,系统性能得到明显改善,系统全年运行费用缩减,全年节电率高达9.11%。并在此基础上提出关键参数的推荐匹配原则:单位集热面积水箱容积为70 L/m~2,单位集热面积热泵功率为60 W/m~2,最佳集热器倾角为φ-6°(φ为当地纬度)。对空气源热泵辅助太阳能热水系统进行设计时,可依据以上匹配原则对热泵功率、集热器面积、水箱容积、集热器倾角按照先后顺序进行优化。研究结果可为空气源热泵辅助太阳能热水系统的优化设计提供理论依据。     

重庆地区太阳能复合空气能热水系统关键因素分析

建立太阳能复合空气能热水系统运行计算模型,基于重庆地区实测气象数据,对系统运行效果和系统影响关键因素进行分析。研究表明:重庆地区太阳能复合空气能热水系统在该文中系统条件下热泵年平均制热性能系数为3.59;设计供热水温度和设计太阳能保证率是影响系统运行和系统经济性的两个关键因素;重庆地区太阳能供生活热水设计温度宜取50℃,随着热水温度取值的增大,热泵性能和系统经济性均降低,相比于60℃,供热水温度设置为50℃时热泵性能系数提升16.6%,动态年费降低25.8%;重庆地区太阳能复合空气能热水系统的设计保证率宜按国家标准30%取值,不宜过高,设计保证率每增加3%,系统动态年计算费用平均增大4.8%,系统经济性下降。     

基于太阳能补偿的空气源热泵系统性能分析

分别设计和搭建了传统空气源热泵系统和基于太阳能补偿的空气源热泵系统为住宅供暖和提供全年生活热水,通过计算对2种系统的主要部件进行选型,并使用POLYSUN软件对这2种系统方案进行建模,对其全年运行工况进行模拟和对比分析。结果显示,基于太阳能补偿的空气源热泵系统比传统空气源热泵系统每年可节约电能1138.3 kWh,节能率达49.4%,年运行费用可节省557.8元,年减排CO₂ 610.6kg,经济效益和环境效益显著。     

太阳能及空气源热泵复合供热系统故障诊断研究与应用

为确保复杂太阳能热水系统的稳定运行,有必要采集实时运行数据从中获取故障特征信号,通过专家系统进行自动故障诊断。采用故障树分析方法,以太阳能热利用系统典型故障为例构建故障树,求解最小割集,并以此为基础建立诊断知识库;运用正向推理结合人工辅助决策机制进行故障诊断和定位,建立故障诊断专家系统。开发故障诊断软件,并在工程中进行测试,验证故障辨识的准确性。     

太阳能与空气源热泵联合供热水系统控制策略的研究

以长沙地区某宿舍建筑为例,基于TRNSYS软件建立了太阳能与空气源热泵联合供水的双水箱系统数学模型,模拟不同季节水箱内的水温变化及运行能耗特点,利用正交试验法分析集热器的质量流量、热泵启停温度和供水负荷等因素对系统运行能耗的影响,并与传统的双热源单水箱系统进行比较。结果表明:影响系统能耗大小的显著性因素,在夏季时为恒温水箱进水温度,在冬季时为热泵启停温度;与单水箱系统相比,双水箱系统运行能耗更低(夏季可降低45%、冬季可降低9.5%)。研究结果对指导太阳能热水系统的设计和优化控制具有重要意义。     

基于聚类分析法的空气源热泵辅助太阳能热水系统气象分类研究

为解决空气源热泵辅助太阳能热水系统在不同气象参数下运行模式优化的问题,提出气象参数分类研究的方法,选取太阳辐射、空气温度2个一级指标及5个二级指标,用聚类分析法对西昌市冬季(90个气象日)进行聚类分析,用贝叶斯判别分析法检验聚类结果,针对每类群选取了典型天,并对系统运行模式进行研究。结果表明,这90个气象日可分为11类,每类中逐时太阳辐射分布规律相似,判别结果与聚类结果总体一致率为95.6%,聚类分析法得出的11个分类较为合理,然后以能耗最低为优化目标确定每类中典型天相应的最优热泵开启时间。     

集中式太阳能热水系统的性能研究

太阳能保证率是评价太阳能热水系统节能效果的重要指标,但实际运行情况表明,该评价指标具有一定的局限性,且仅按照此评价指标对热水系统进行评价达不到预期的节能效果。鉴于此,文章以天津某住宅的集中式太阳能热水系统作为研究对象,建立该热水系统的数学模型,并对该热水系统的性能指标进行模拟计算。文章基于模拟结果,研究了集中式太阳能热水系统全年的运行性能以及用户用水量、控制策略对该热水系统运行性能的影响,提出了应采用太阳能保证率、太阳能利用率、常规能源有效替代率和系统散热比4个参数作为太阳能热水系统的性能评价指标,以及适当减少供水循环时间的控制策略。     

光伏/光热联合空气源热泵系统的性能研究

为了改善传统光伏发电系统的运行性能,提出了一种光伏/光热(PV/T)联合空气源热泵系统,介绍了该系统的工作原理和运行方式,研究了该系统的综合性能评价方法,然后利用TRNSYS瞬时系统模拟软件建立了该系统的仿真模型,并以重庆地区为例,对比分析了PV/T联合空气源热泵系统与单一光伏发电系统的组件表面温度、热效率、电效率、?效率和一次能源节约效率。研究结果表明：1) PV/T组件表面温度与光伏组件表面温度的变化趋势较为一致,二者的平均值相差13℃,说明PV/T联合空气源热泵系统可以有效降低光伏组件表面温度;2) PV/T联合空气源热泵系统和光伏发电系统的平均电效率分别为11.40%和9.86%,相对提高了15.62%,说明PV/T联合空气源热泵系统能够获得更多的电能;3) PV/T联合空气源热泵系统和光伏发电系统的?效率平均值分别为11.73%和8.94%,相对提高了31.21%,说明PV/T联合空气源热泵系统能够获得更多的可用能;4) PV/T联合空气源热泵系统的平均一次能源节约效率为50.94%,其总体变化趋势与热效率的变化趋势相似。     

空气源热泵与燃气锅炉辅助加热太阳能供热水系统的设计和应用

太阳能作为可再生能源,在建筑节能中越来越受到人们的重视.根据工程实例,分析和探讨空气源热泵和燃气锅炉辅助加热太阳能供热水系统的特点,应用范围,工作工况以及运行系统,力求实现太阳能热水器与建筑的优化设计,促进空气源热泵和燃气锅炉辅助加热太阳能热水技术在建筑领域的推广应用.     

太阳能蓄热与低温空气源热泵复合空调系统运行特性模拟研究

介绍了利用地下水池进行季节性蓄热的太阳能与低温空气源热泵复合空调系统的组成及运行模式,建立系统中各部分的数学模型,确定系统的运行控制策略,并在此基础上,以乌鲁木齐市某餐厅为研究对象进行瞬态数值模拟,得到系统的全年动态运行特性,模拟结果为该系统的推广应用提供了理论指导。     

空气源热泵热水技术研究与分析

文章阐述了空气源热泵热水机组的工作原理,系统组成,并把它与其它热水产品在性能方面作了比较,然后分析了空气源热泵热水机组结霜原因和现有化霜方式的利弊.最后,指出了空气源热泵热水机组需进一步考虑的问题.     

太阳能联合空气源热泵系统温室供热实验研究

在西安地区一座日光温室中采用太阳能联合空气源热泵供热系统进行对比实验研究,比较太阳能联合空气源热泵系统改善温室内的温度、湿度及土壤温度等环境因素,分析评价太阳能联合空气源热泵系统在日光温室冬季应用的效果。实验结果表明:太阳能联合空气源热泵供热系统不仅可明显提高温室内的空气温度和土壤温度,还可有效降低温室内的湿度;在实验天气条件下,热泵单独供热时,系统的COP为2.2~3.5;太阳能联合空气源热泵供热时,系统的COP为2.9~6.0;相比于阴天工况,晴天条件下,太阳能蓄热供热时间较长,热泵补充供热时间缩短,系统COP较高。     

空气源热泵热水分级供热系统工质的选优

针对室内游泳馆的不同热水温度需求,提出了一种分级供热的空气源热泵热水系统,以降低成本、提高设备利用率,并对几种工质R22、R134a、R410A和R407C的基本物性、安全性、热力学循环特性进行了对比分析。分析结果表明,针对室内游泳馆特殊的供热需求,R410A最适合用于在该系统,从而实现能量的分级利用。     

空气源热泵热水系统在我省煤矿的应用

空气源热泵热水器是一种利用可再生能源的既节能又环保的制热设备.通过对我省煤矿地面澡堂热水系统采用传统燃煤锅炉供热和空气源热泵供热的性能对比、理论计算和具体应用,进一步说明煤矿采用空气源热泵热水系统的优越性,对企业进一步贯彻落实节能减排政策、加强环境保护工作,建设一个安全、节能、环保的绿色矿山具有重要意义.     

基于相变储能的太阳能空气源热泵系统的研究

针对由天气变化导致太阳能利用不稳定和寒冷地区热泵性能低的问题,文章介绍了一种基于相变储能的太阳能空气源热泵系统,该系统能够根据气象情况灵活切换4种供暖模式,大大减少了系统耗电量。文章通过独特设计的储能冷凝器,不仅可以调节太阳能空气源热泵系统能量分配,改善太阳能空气源热泵系统制热量和建筑热负荷之间不平衡的供需关系、提高太阳能利用率,还可以提高空气源热泵低温性能,快速恢复供暖,从而实现提高太阳能空气源热泵系统整体性能的目的。文章以石家庄农村某户为研究对象进行研究,研究结果表明,太阳能空气源热泵系统供暖效果较好,太阳能空气源热泵系统COP最大值为5.19,节能环保效益十分明显。