新型太阳能地源热泵耦合系统的设计与优化

系统中太阳能集热系统可以实现季节性蓄热,蓄热水箱冬季可高品质供暖,夏季采用"降膜法换热"原理实现高效制冷。新型太阳能地源热泵耦合系统使地源热泵系统间歇运行,有利于恢复地下温度场,增加地埋管的寿命,提高地源热泵工作效率和使用年限。实验研究表明该系统具有明显的减能减排和经济效益,为后续太阳能、地源热泵的研究与发展提供了依据。     

太阳能辅助地源热泵供热运行特性研究

介绍了太阳能辅助地源热泵,对其各装置性能进行了研究。分析了地下埋管换热器进出口水温及有、无蓄热水箱对太阳能辅助地源热泵性能的影响。太阳能辅助地源热泵制热性能系数随地下埋管换热器进口水温的升高呈下降趋势,随其出口水温的升高呈上升趋势。随地下埋管换热器出口水温升高,蒸发器传热量增大。当太阳能辅助地源热泵中无蓄热水箱时太阳能集热器的瞬时集热效率高于有蓄热水箱时的瞬时集热效率。就总体效果而言,有蓄热水箱要优于无蓄热水箱,这样可使地源热泵运行更加稳定。     

太阳能-地源热泵系统的运行模拟

以济南市某工程为例,使用DeST软件对该工程进行年逐时负荷模拟,得到冷负荷峰值为313.3 kW,热负荷峰值为293.7 kW,累计年排热量为166 451 kW·h,累计年提热量为210 380 kW·h,热不平衡率为20.88%。利用TRNSYS软件建立了太阳能-地源热泵系统动态模型,并进行模拟分析。当地土壤初始温度均为15.3℃,复合系统的模拟结果显示系统运行20年,地温均值一直保持在14.8~16.4℃的稳定范围内。研究表明:太阳能-地源热泵复合系统具有良好的蓄热能力,提高了太阳能利用率,可有效解决寒冷地区地源热泵的冷热不平衡问题,是解决严寒地区供暖问题的一个重要途径。     

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.     

土壤蓄热与土壤源热泵集成系统运行特性分析

为了提高对工业余热、废热和太阳能的利用,结合土壤蓄热技术与土壤源热泵技术的优点,本文提出了土壤蓄热与土壤源热泵集成系统及其地下管群换热器的布置方式。并在能量平衡的基础上建立了地下管群换热器蓄热、释热和停止运行的数学模型。通过数值模拟,分析了埋管间距对蓄热与释热运行特性的影响,为土壤蓄热与土壤源热泵集成系统的应用奠定了理论基础。     

太阳能-地源热泵复合系统在温室大棚的应用

本文通过分析太阳能-地源热泵复合系统在温室大棚中的应用,介绍了太阳能-地源热泵复合系统的特点与形式,并且结合实际工程案例,总结了太阳能-地源热泵复合系统在设计中应注意的问题,包括太阳能集热器容量的确定,系统的控制策略等。分析表明,太阳能-地源热泵复合系统不仅需要精确的设计计算,还需要制定合适的运行控制策略,否则太阳能季节性蓄热系统能效比大大降低。     

太阳能-地源热泵组合空调／热水系统的设计与应用

太阳能-地源热泵组合系统是将太阳能与地源热泵相结合的高效节能、绿色环保系统。在夏季太阳能充足的情况下,通过蓄热装置将过剩的太阳能储存在土壤中;冬季太阳能不足时,通过地源热泵将夏季储存的能量取出加以利用。天津某休闲会馆设置了一套太阳能-地源热泵组合系统,以实现供热、空调和供热水三联供。本文对该会馆所采用的太阳能与地源热泵组合系统进行了介绍,并对地源热泵和太阳能集热系统及太阳能跨季节蓄热分别进行了分析。     

冷凝蓄热器蓄放热过程模拟研究

为解决传统单级压缩空气源热泵在严寒地区制热性能差、极低环境温度下无法运行的问题,提出了一种基于相变蓄热的空气源热泵联合低温热水地板辐射供暖系统.通过构建系统模型,对关键部件冷凝蓄热器的蓄放热过程进行了研究,分析了冷凝蓄热器的动态运行特性.研究结果表明:冷凝蓄热器连续蓄热14 h后,平均蓄热功率为7.19 kW,COP为...     

北京地区居住建筑太阳能—土壤源热泵系统联合运行的应用分析

本文针对北京地区的气候条件,选取1栋别墅建筑作为研究对象,利用TRNSYS软件对太阳能—土壤源热泵系统的2种运行模式进行了计算分析。结果表明,与单独土壤源热泵系统相比,在地下换热器尺寸不够时,联合运行模式在蒸发器进水温度、机组COP、节电量等方面有较好的改善作用;对比2种运行模式,可知模式2的运行效果最优,如果单纯地在冬季供暖情况下使用太阳能补热,此运行模式可作为实际工程设计与运行的优化方案;单纯地在供暖季利用太阳能辅助土壤源热泵系统供暖并非经济,应考虑季节性蓄热、非供暖季提供生活热水等途径,以最大限度地利用太阳能系统。     

太阳能光伏-地源热泵式供能植物工厂空调系统

针对目前植物工厂主要采用的化石燃料供能方式释放出大量温室气体和有害气体危害环境的问题,设计太阳能光伏-地源热泵式供能植物工厂空调系统,利用地下水源热泵制冷供暖植物工厂,借助太阳能光伏技术供电地源热泵系统。植物工厂位于同济大学生态园内,属自然光利用联栋小屋脊玻璃温室,占地面积927 m2。通过确定植物工厂的冷热负荷选型制热量和制冷量分别为264 kW和240 kW的水源热泵,地下水抽水量为32.46 m3/h,确定太阳能光伏阵列总功率为54 667 wp。最后分析了太阳能光伏-地源热泵式供能植物工厂空调系统的经济效益和节能减排效益。