基于太阳能余热利用下的吸收式制冷系统的可行性研究

对南京某商用建筑真空热管太阳能热水系统进行相关参数测试,在平均辐照强度约为614.2 W/m²的照射条件下,集热器平均集热效率可达45%,8 m³蓄热水箱经过4 h的加热后,共吸收653 MJ的热量,水箱温度从63.8 ℃升高至80 ℃以上,达到了单效溴化锂吸收式制冷机组的驱动热源温度. 实验表明,该系统采用吸收式制冷来利用太阳能余热的技术方案具有可行性. 在此基础上,利用TRNSYS软件搭建溴化锂吸收式制冷系统模型,预测分析了吸收式制冷系统在实验当日辐照条件下的运行性能,结果表明该吸收式制冷系统在无辅助热源的条件下,可稳定运行5 h,系统性能系数COP的平均值为0.66,平均制冷量为9.41 kW,对其他地区将太阳能余热用于吸收式制冷的可行性研究具有一定的参考价值.     

太阳能-土壤源热泵系统仿真建模及运行研究

基于太阳能-土壤源热泵系统各部件之间的耦合关系,建立了太阳能-土壤源热泵系统中热泵机组、地下埋管换热器、太阳能集热器及蓄热水箱等各组成部分的仿真模型,对某一实际工程应用DeST软件计算建筑物负荷,并建立了太阳能-土壤源热泵系统的模型,分析研究了该系统在动态和静态两种运行模式下的性能特征,并得出两种运行状态下系统平均制热性能系数COPh值分别达到3.5和2.98.     

太阳能跨季节储热耦合热泵系统性能影响因素分析

通过建立太阳能跨季节储热耦合热泵系统物理模型和非稳态传热数学模型,利用VisualBasic软件对太阳能跨季节储热耦合热泵系统性能进行了仿真模拟,并对集热器循环水泵启动温度、储热时间段、水箱容积与集热器面积比(V/A)和地下储热循环水泵启动温度等因素对系统性能的影响进行了模拟计算与分析.研究结果表明,在进行太阳能跨季节储热耦合热泵系统设计和系统运行性能分析时,需要综合考虑上述因素的优化配置,以此才能保证系统运行可靠、经济和节能.     

主动式太阳能供暖系统保证率定量分析

目的研究主动式太阳能供暖系统在南墙布置太阳能集热器时,布置率和蓄热水箱客积对太阳能供暖保证率的影响,从而实现太阳能的有效利用．方法以沈阳地区的某住宅为研究对象,采用DeST—h软件建立一个六层的仿真模型,对建筑全年的供暖能耗进行动态模拟,分别计算不同集热器布置率和蓄热水箱容积下的太阳能利用总量,对计算结果进行分析得到太阳能供暖保证率．结果当集热器的布置率达到80％时,太阳能保证率可达到29．56％;当集热器的布置率为30％时,太阳能保证率可达到11．03％．结论在满足建筑条件限制的情况下尽量增大集热器布置率,在满足蓄热情况下尽量选取小容积蓄热水箱,具体可以根据计算出的适宜的蓄热水箱容积选取．     

寒冷地区土壤源热泵+太阳能空调系统冬季运行特性分析

分析某建筑物土壤源热泵+太阳能综合空调系统运行特性。结果表明,太阳能热水系统在冬季大部分时间能够满足日常的生活热水需求,保证水箱温度在要求的使用范围之内。在连阴天气时,则需要热泵对其进行辅助制热以保证供水温度。该系统替代传统锅炉供热,地源热泵机组在COP为4.0的情况下运行时,一个采暖期可节省能源30%左右,减少了大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放量。因此在寒冷地区土壤源热泵+太阳能综合空调系统替代传统方式在节能与环保等方面有着巨大的意义。     

辐射强度对直膨式太阳能热泵系统性能的影响

为分析太阳辐射对直膨式太阳能热泵系统性能的影响,研究了变频控制的R134a直膨式太阳能热泵热水器系统。对典型冬季试验中不同太阳辐射强度下的系统性能和关键参数进行讨论。试验结果表明,吸气过热度和系统COP(coefficient of performance)值都随太阳辐射强度的增加有不同程度的增加,压缩机平均排气温度则略有下降。在相似的环境温度下,当辐射由233 W·m^-2增至631 W·m^-2时,系统COP由3.39增至4.31,相对增加了28.9%。同时,集热器集热效率与太阳辐射强度呈现负相关的关系,太阳辐射越强,集热器集热效率越低。当有效集热面积为2.10 m²,太阳辐射强度由233 W·m^-2增加到631 W·m^-2时,集热效率由2.17减小到0.9,降低了58.5%。     

辐射强度对直膨式太阳能热泵系统性能的影响

为分析太阳辐射对直膨式太阳能热泵系统性能的影响,研究了变频控制的R134a直膨式太阳能热泵热水器系统。对典型冬季试验中不同太阳辐射强度下的系统性能和关键参数进行讨论。试验结果表明,吸气过热度和系统COP(coefficient of performance)值都随太阳辐射强度的增加有不同程度的增加,压缩机平均排气温度则略有下降。在相似的环境温度下,当辐射由233 W·m^-2增至631 W·m^-2时,系统COP由3.39增至4.31,相对增加了28.9%。同时,集热器集热效率与太阳辐射强度呈现负相关的关系,太阳辐射越强,集热器集热效率越低。当有效集热面积为2.10 m²,太阳辐射强度由233 W·m^-2增加到631 W·m^-2时,集热效率由2.17减小到0.9,降低了58.5%。     

太阳能空气源热泵复合系统实验研究

本文基于太阳能集热器的运行不稳定性和空气源热泵冬夏季极限天气性能衰减,建立了一种太阳能一空气源复合热泵系统,并对其运行模式和技术特点进行了分析.实验测试了夏季名义工况和最大负荷工况下复合系统制冷兼制热水性能系数;冬季室外换热器需要和不需要周期除霜工况下复合系统的制热性能系数;冬季周期除霜工况下热泵的除霜时间和除霜效果.结果表明:该复合系统在夏季(名义和最大负荷工况)和冬季(除霜、不除霜工况)的COP比常规空气源热泵系统高;冬季除霜条件下利用蓄热热水热量反向除霜时间明显小于常规除霜模式的除霜时间且效果良好.     

太阳能+空气源热泵的热水供应系统设计

太阳能集中热水系统受到天气的影响难以全天候运行,需要设置辅助加热装置.以广州市宾馆热水供应为例,对太阳能空气源热泵的热水系统进行设计,包括空气源热泵热水机组选型计算、太阳能集热管面积计算、储热水箱的确定、集热循环水泵的确定.     

基于TRNSYS模拟的太阳能与地源热泵复合供暖系统的运行评价

为缓解夏热冬冷地区供暖能耗普遍偏高的问题,采用太阳能产热辅助地源热泵系统进行联合供暖。以合肥市某建筑为供暖对象,利用TRNSYS软件搭建建筑负荷计算模型,以供回水温度、机组运行部分负荷率(PLR)、制热性能系数(COP)及运行能耗为评价指标,比较分析传统地源热泵系统、太阳能集热器与热泵机组串联与并联系统的供暖运行情况。结果表明:供暖季节3种系统的供暖温度均满足需求,与传统地源热泵供暖系统相比,太阳能集热器与热泵机组串并联供暖系统的COP分别提升了48.61%,8.33%;能耗分别降低了,84.02%,75.26%,机组运行PLR明显降低;复合供暖系统尤其是串联连接方式的系统具有明显节能优势。     

基于地温平衡的太阳能-地源热泵系统设计

地温恒定是太阳能和地源热泵合理匹配的重要判据.以北京某别墅建筑为算例,提出了太阳能-地源热泵蓄热系统的流程和运行策略;基于复合系统能量平衡关系耦合热泵机组与集热器,推导出集热器的平均效率和集热器的面积;通过“地热之星”软件设计地埋管并模拟地温变化,表明复合系统能较好的维持地温恒定.     

高层住宅阳台式平板集热器性能测试研究

高层住宅使用阳台式太阳能热水系统,可以有效地解决在屋顶安装集中式太阳能热水系统面积不足的问题,如果将高层住宅的屋顶与阳台一起考虑安装太阳能热水系统,至少可以满足24层及以下高层住宅的太阳能热水供应。分别测试了平板集热器大倾角安装与近纬度角安装的集热性能,测试数据表明,要提高阳台式平板集热器的效率,需要建筑设计的配合,使其尽量以与当地纬度相同或接近的倾角安装。     

风电场站建筑零碳综合用能技术研究

为了解决风电场站内办公类建筑的用能问题,实现建筑用能的零碳排放,以锦州地区某风电项目办公楼为例,设计一种以太阳能、空气能等可再生能源为主的多能互补供能系统,介绍了太阳能光伏组件、太阳能集热器、空气源热泵、相变水箱的选型依据及方法,并为该系统配套了智能耦合控制系统。实践结果表明：采用该系统后,该建筑的年发电量为245 767.8 kW·h,二氧化碳的年减排量为188 946.8 t,日集热效率可达60%,相变储能水箱的蓄放热能力约提高55%,多能互补供能系统的综合能效比控制在1.8左右,太阳能的全年保证率为28%～29%,年费用在12 000元以内,符合我国的“双碳”战略目标。     

R410A直膨式太阳能热泵热水器性能研究

为了研究各种参数对以R410A为工质的直膨式太阳能热泵热水器系统的性能特性的影响,在建立太阳能集热/蒸发器和冷凝器的分布参数均相流动模型、压缩机和电子膨胀阀的集总参数模型,以及系统制冷剂充注量模型的基础上,编制了系统性能模拟程序,以电子膨胀阀进、出口焓值和制冷剂充注量为迭代判据进行求解.在太阳能集热/蒸发器出口过热度维持不变的条件下,模拟分析了环境参数、运行参数和结构参数对热水加热时间、集热器集热效率和系统性能系数（COP）的影响特性.模拟结果表明：太阳辐射强度和环境温度的升高可显著提高系统性能系数,并缩短热水加热时间|压缩机转速的提高使得系统性能系数降低,但可有效缩短热水加热时间|水箱容积的变化对系统性能系数影响很小|适度增加集热面积可提高系统性能系数.     

太阳能-空气源热泵采暖系统节能经济性分析

以徐州某住宅建筑为例,使用DeST进行全年能耗模拟,在此基础上确定太阳能集热器面积及热泵规格,计算太阳能-空气源热泵、空气源热泵、电锅炉3种系统设备的初投资及运行费用,并对比分析采暖节能性,最后采用动态投资效益评价法对经济性进行评价,结果表明太阳能-空气源热泵系统相比于其他两系统节能性与经济性均优异.     

双级耦合热泵供暖化霜

在江浙等湿热地区应用双级耦合热泵即空气源热泵代替水环热泵系统中的锅炉，空气源热泵制取低温热水作为水环热泵的热源，空气源热泵制冷循环除霜会使其供热量减少.在水环热泵空调系统中有串联在水环路上的蓄热水箱来改善系统的运行特性.通过计算，选择了合适的空气源热泵、水环热泵和蓄热水箱，通过实验研究了蓄热水箱对化霜的影响.由于蓄热水箱的存在，中间环路的热惯性较大，空气源热泵机组结、化霜对系统的影响与室温的稳定性几乎无关.空气源热泵机组可以应用于该系统，本实验系统的各项技术指标均能满足实际工程要求，为推广应用提供了必要的数据.     

太阳能—土壤源复合式热泵制热特性实验研究

针对太阳能热泵和地源热泵应用中的问题,设计了以壳-套管三介质复合换热器为核心部件的太阳能-土壤源复合式热泵系统,并进行了冬季制热性能的实验研究。结果表明,在热源侧总循环水流量不变的条件下,与单一土壤源热泵相比,太阳能-土壤源复合式热泵系统制热量提高了16.5%,COP提高了17%。     

空气源热泵热水系统的优化设计选择

空气源热泵热水供应是一种高效的建筑节能方式,被广泛地应用于公共建筑卫生热水供应系统。研究了热泵机组的出水规律和用户的用水规律,通过建立全寿命周期成本计算数学模型,对不同名义制热量的热泵机组进行经济效果综合评价,寻找最佳的技术经济点,为设备选型与计算、储热水箱最佳容积的确定,提供参考依据。     

热泵技术应用现状及发展动向

对比分析了空气源热泵、地源热泵、水源热泵、太阳能/空气双源热泵系统、水环热泵系统的结构形式、特点及其应用场合.概述了热泵技术在热水供应、冷暖空调、采暖、热风干燥等领域的应用现状.在此基础上,简要分析了热泵技术的发展动向及制约热泵系统推广应用的主要因素,并展望了热泵技术的应用前景.     

直膨式太阳能热泵热水蓄热系统实验研究

为了探究太阳能集热系统通过直膨方式与空气源热泵结合的热水蓄热系统存在的问题及解决措施,搭建了直膨式太阳能辅助热泵热水蓄热系统性能实验台,研究分析了影响直膨式太阳能热泵热水系统性能的几种重要匹配关系及其作用规律.