不同气候区太阳能-空气源热泵热水系统运行性能评价

本文采用非稳态制热实验方法测试空气源热泵在典型工况下的能效系数,测试不同日照强度下太阳能平板集热器的热效率,分析户用太阳能-空气源热泵热水系统在3～5人典型住宅用户热水负荷下的运行性能;选取不同气候区的代表城市,结合典型年气象数据,评价该系统在不同地区的太阳能贡献率和热水系统全年能效系数(APF)。得出:寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区热泵机组单独运行时系统APF_h分别为3.03、3.34、3.79、3.28;4个地区太阳能年贡献率分别为29.82%、32.07%、29.58%、38.62%,太阳能-空气源热泵组合系统APF_s分别可达3.67、4.06、4.39、4.45。     

热源塔热泵冬季供暖性能实测分析

热源塔热泵技术在南方地区具有良好的节能和环保效益,近年来正在南方地区逐渐推广开来。通过对重庆市某实际工程所采用的热源塔热泵系统进行测试分析,探索其在重庆地区是否适用。在空气干球温度为9℃-15℃,相对湿度为55%-65%,主机热水进出口温差为1.9℃-2.3℃,主机功率为144k W-155k W,源侧泵和用户侧泵功率为17k W-18k W,热源塔风机功率为34k W-35k W的试验条件下,该热泵机组的主机冬季制热性能系数COP为3.61-5.19,系统冬季制热综合性能系数SEER为1.84-2.66。在空气干球温度为12℃-14℃时,热泵机组的COP值在4.5-5.2之间,处于高效运行;同时热源塔的换热效率高达67%-74%,具有良好的换热性能。     

直膨式太阳能空气源热泵制热的实验研究

将太阳能热泵和空气源热泵结合起来,搭建了直膨式太阳能空气源热泵实验台,分别在太阳能单一热源和太阳能/空气双热源模式下对系统进行实际测试。测试结果发现,单一热源时晴天工况平均制热COP达到3.4,阴天平均制热COP为2.35;双热源系统在晴天和阴天时,制热COP最高分别为4.3和3.5。     

空气源塔水源热泵系统供暖测试分析

空气源塔水源热泵系统近两年来在我国北方"煤改电"项目中逐渐被应用,为了验证该系统在北方地区应用的可行性,对2个住宅小区的空气源塔水源热泵系统整个供暖季的运行进行测试。测试结果表明,这2个项目系统的平均供水温度分别达到38.8℃和37.1℃,机组的季节性制热性能系数分别达到3.58和4.01,但由于2个小区入住率均不高,使系统制热性能系数降低。为了进一步提高系统节能性和经济性,需要在系统配置、设备选型、控制系统等环节充分考虑部分负荷运行工况,避免系统长期在"大马拉小车"的工况下运行。     

水源热泵系统的应用—娄水温泉度假区游客中心暖通空调设计

介绍了该项目的暖通空调设计,重点叙述了水源热泵机组冷、热源系统、空调风系统和空调水系统的设计。该工程采用水源热泵机组,利用温泉废水向机组制热,不仅提高了机组的效率,还达到了节能环保的效益。     

小型太阳能热泵联合干燥系统的设计与分析

根据湛江市的气候条件,设计了小型的太阳能热泵联合干燥装置,并对该装置的热泵单独运行和太阳能热泵联合运行的制热系数进行了讨论,结果表明太阳能热泵联合运行可以提高热泵系统的制热效率。     

空气源热泵机组冬季除霜热量补偿新方法

空气源热泵机组在冬季运行时,由于机组需要不断除霜,将导致机组供热能力不足、室内吹冷风、房间热舒适性下降等问题出现。为此,提出了一种利用相变蓄热技术解决空气源热泵机组冬季除霜问题的新途径。其基本原理是,将笔者研制的填充了DX40相变材料板的新型蓄热装置与空气源热泵机组相连接,当热泵机组在制热工况运行时,热泵机组向空调系统供热的同时也向相变蓄热装置蓄热;当热泵机组转换至除霜工况运行时,相变蓄热装置向空调房间放热,在提高房间热舒适性的同时,缩短热泵机组除霜时间,提高机组工作效率。试验结果表明,该相变蓄热装置应用于空气源热泵机组冬季除霜性能的优良性。     

寒冷地区空气源热泵与太阳能复合供热系统性能测试分析

根据典型用户供暖及热水使用需求,在寒冷地区搭建空气源热泵与太阳能复合供热试验系统,在供热季初中期进行运行测试研究。结果表明:复合供热系统可为北方寒冷地区典型家庭用户提供基本的供暖需求和生活热水使用需求,复合系统在满足2.5~3.6kW供暖负荷的同时,可提供280L以上不低于38℃的生活热水;蓄热水箱内温度对热泵单元的耗电量具有显著影响,且线性相关度较好,水箱平均温度与环境温度之差同热泵运行能效呈现较好的线性变化趋势,温差越大,热泵能效越低,运行中温差范围集中在30~40℃,期间热泵能效处于2.5~3.0;集热单元对于复合系统运行能效的提升也有一定程度的贡献,运行能效相对于热泵单元单独承担热负荷的工况可提升20%以上。     

太阳能辅助集热型水源热泵设计及特性分析

水-水源热泵机组在冬季温度较低的条件下运行一段时间后,会出现制热性能下降并频繁转入保护工况现象。为改善水-水源热泵性能,在负荷匹配的情况下提高其经济性,设想在原热泵系统中增设太阳能辅助集热装置。简要介绍太阳能辅助集热型热泵系统的形式和组成,包括太阳能集热器形式选择、贮热水槽的要求等,同时着重进行冬季供暖工况的热力设计计算。设计计算表明,冬季供热循环时增设太阳能辅助系统之后供热系数有较大提高。在夏季只需将太阳能集热系统与制冷系统分离,即可作生活热水系统使用。     

闭式热源塔热泵系统集中供暖性能实测与分析

为了研究闭式热源塔热泵系统的集中供暖性能,在天津地区开展闭式热源塔热泵系统供暖季运行情况的监测研究。根据供暖季不间断的监测结果,计算得到闭式热源塔热泵系统在供暖季的平均性能系数(COP)为2.94。与传统空气源热泵系统相比,在相同工况下,闭式热源塔热泵系统供暖运行时节能高出25%以上,经济效益较好。     

一种新型太阳能蓄热风道及其在空气源热泵工程中的应用分析

空气源热泵机组在我国得到了越来越广泛的应用,但是其制热运行时随着室外温度的降低运行能效也逐渐降低.提出一种结合相变蓄热材料的新型太阳能蓄热风道,预热送入空气源热泵机组蒸发器侧的空气,仅利用太阳能,不需要消耗不可再生能源便可达到改善机组运行状况,提高空气源热泵机组制热能效的作用.介绍了其具体实施方式和工作原理,并对其在实际工程中的应用做了分析,认为该太阳能蓄热风道可广泛应用于使用空气源热泵制热的空调、生活热水及热风干燥项目中.     

基于太阳能光伏光热组件的双热源热泵机组的实验研究

本文基于太阳能光伏光热一体化系统,设计出应用太阳能光伏光热及空气源的双热源热泵机组。使热泵与太阳能光伏光热组件结合组成太阳能热泵系统,利用太阳能光伏光热组件(PV/T)内循环水及空气源的能量制取生活热水,同时降低太阳能光伏光热组件内循环水的温度,从而降低太阳能光伏板的温度。通过实验测得机组在水冷蒸发侧进水温度20℃,热水出水温度50℃的额定工况下,制冷量为2.855 k W,制热量为3.594 k W,COP为3.6。机组在水-水工况及水-风工况下运行的节能性研究结果表明,相对于单一空气源热泵,双热源热泵机组在满足家庭用生活热水需求的前提下,利用热泵技术回收太阳能光伏光热的热量制取生活热水节能性显著。     

黄海北部海水源热泵供热和免费供冷系统实测

海水源热泵区域供热供冷系统作为一项可再生能源利用技术,目前尚缺乏有关该系统实际应用方面的研究。作者对黄海北部某海水源热泵区域供热供冷系统进行了实地调研与测试,获得了该系统运行方面的大量第一手数据,经计算得到：2013年冬季极端海水温度期间,所测试热泵机组的实际平均制热性能系数为2.43,相应工况下的系统平均制热性能系数为1.86;2011-2012年供暖季机组和系统的平均制热性能系数分别为2.99和2.30;夏季“免费”供冷（热泵机组不开启）测试期间,系统的平均制冷性能系数为3.35。文章进一步对夏季“免费”供冷期间系统制冷性能系数不高的原因进行了分析。分析结果表明,由于用户的风机盘管未按实际冷水温度选择,致使实际运行时冷水供、回水温差仅有1 ℃,从而导致水泵运行能耗过高。     

热源塔热泵系统用于某建筑物节能改造研究

既有建筑物经历长期运行,冷热源设备能耗及运行费用高,室内环境有待改善。燃气直燃机系统采用燃气制冷制热,运行成本受燃气费用波动影响较大。采用热源塔热泵改造直燃机系统,既可同时供冷供热,系统能效也得到较大的提升。介绍了热源塔热泵技术原理,原项目能源站能耗及能源站采用热源塔热泵改造的技术方案和技术经济比较。     

应用于学校建筑的跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统运行特性试验研究

对在北京一所小学建立的跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统进行为期约一年的试验研究,重点分析太阳能集热系统的运行特性和土壤蓄放热效果,以及二者联合运行时对土壤热平衡的影响。结果表明,在现有运行策略下,太阳能蓄热水箱在过渡季、供热季和制冷季的进、出水温度呈现出不同的变化规律。试验期间,太阳能集热系统的净蓄热量为44 909.02 MJ。二者联合运行工况下,土壤吸排热的不平衡率由单一土壤源热泵的77.95%降低为67.69%,采用太阳能跨季节蓄热可以补充一部分热量,但无法完全解决土壤的热平衡问题,这是由本系统夏季实际运行时间过短、冬季实际运行时间过长造成的。     

水源热泵机组在酒店冷凝热回收空调系统中的应用

介绍应用水源热泵机组的酒店冷凝热回收空调系统的工作原理及设计要点。结合酒店生活热水使用规律和空调冷负荷的逐时变化规律,以某星级酒店为例,确定水源热泵热回收机组的容量和蓄热水箱的容积,并制定水源热泵冷凝热回收机组在不同空调负荷率下的运行策略。最后,分析冷凝热回收空调系统的经济性及应用前景。     

太阳能复合能源空调热水系统中热泵系统换热性能的试验研究

通过将太阳能热水系统和空调热泵系统结合,设计出太阳能复合能源空调系统.针对该新型系统中的热泵空调热水子系统进行研究,在标准工况下,分别对该系统的3种模式下的换热性能进行试验,数据分析结果表明该系统比传统系统更为高效的,其单独制冷模式下系统最高COP可达5.34,单独热水模式下的静态加热系统COP可达5.78,制冷兼热水模式下系统COP可达4.5.     

太阳能-空气复合热源热泵系统仿真分析

为保证复合热源热泵系统在复杂工况下的稳定运行和进一步优化系统各组件之间合理、高效的能量匹配,本文设计并搭建了基于微热管阵列的太阳能-空气复合热源热泵系统,采用集中参数法建立系统数学模型,分别从系统的发电效率、集热效率、制热功率和性能系数(COP)4个方面基于实验数据进行模型验证与分析,利用控制变量法研究了太阳辐照度和环境温度等参数对热泵系统在光伏/光热-水&空气源热泵运行模式下系统性能的影响,并对其运行特性进行综合评价。结果表明：所建数学模型具有较好的准确性,模拟值与实验值的相对误差均在±15%之间。光伏/光热-水&空气源热泵系统运行模式下发电效率和集热效率均值分别为13.91%和41.14%,COP均值为2.29。此外,当辐照度和环境温度分别以500 W/m²和15℃为单一变量时,系统COP分别提升21.0%和29.8%。     

三工况冷热水机组的运行特性研究

提出了将蓄冷技术与热泵技术结合，具有制热、空调、蓄冷三种功能的三工况冷热水机组；在低温冷水机组的基础上，设计出了三工况冷热水机组的流程，并对机组进行建模分析，得出三工况冷热水机组在不同工况下的运行特性。     

高寒地区某站房太阳能-空气/水源热泵联合供暖系统研究

利用TRNSYS软件建立了高寒地区某站房太阳能-空气/水源热泵联合供暖系统仿真模型,该系统设置双蒸发器和双水箱。通过对典型天工况和单双水箱工况下应用性能的研究,其结果表明,该系统具有较高的太阳能保证率,双水箱的使用可增加水箱的总供热量,并且对水箱直接供热量有明显提升。