低环境温度空气源热泵在寒冷地区的供暖效果

结合实际工程,对低环境温度空气源热泵在寒冷地区的供暖效果进行实测分析。供暖初期典型日,室外温度范围为-5～0℃,热泵机组出水温度平稳,平均出水温度为41.2℃。供暖中期典型日,室外温度比较低(变化范围为-11.4～-3.9℃),热泵机组出水温度仅随室外温度的降低出现了小幅下降,平均出水温度为37.1℃,总体保持平稳。符合GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第5.4.1条的规定(热水地面辐射供暖系统供水温度宜采用35～45℃,不应大于60℃)。供暖中期的热泵机组制热性能系数低于供暖初期。在供暖初期,热泵机组平均制热性能系数超过3.0。在供暖中期,热泵机组平均制热性能系数接近3.0。室外空气温度是低环境温度空气源热泵性能的主要影响因素之一,低环境温度空气源热泵性能满足寒冷地区供暖要求。     

地板供暖用空气源热泵产品标准关键问题研究

以空气源热泵为热源设备、辐射地板为末端的供暖系统广泛应用于我国大部分气候区的农村与城镇住宅、办公等建筑中,而用于该类供暖系统的空气源热泵机组尚无统一的产品标准。针对不同气候区的供暖需求,通过分析,给出了典型地区典型建筑的负荷模型、不同负荷率下空气源热泵使用侧的供水温度和制热运行时的室外工况条件;根据空气源热泵实测数据,建立了性能模型,分析所提出的该类空气源热泵机组的名义工况、季节性能评价工况,以及名义工况性能系数COPh与综合部分负荷性能系数IPLV(H)限定值,可为产品标准制定提供参考。     

湖水源热泵机组性能系数简化计算模型研究

对于湖水源地源热泵,供冷期冷凝器进水温度为水源温度,蒸发器出水温度为负荷侧(用户)供水温度;供暖期蒸发器进水温度为水源温度,冷凝器出水温度为负荷侧(用户)供水温度。基于将冷凝器、蒸发器进出水温度作为变量的热泵机组性能系数的计算模型(在计算制冷性能系数时,将冷凝器进水温度、蒸发器出水温度作为变量;在计算制热性能系数时,将蒸发器进水温度、冷凝器出水温度作为变量),结合某湖水源热泵系统的实测结果,建立水源温度与空气干球温度的函数关系,将负荷侧供水温度简化为历年负荷侧供水温度算术平均值,对计算模型进行适当简化。对简化后的计算模型计算精度进行检验,计算精度可以接受。     

严寒地区空气-地源热泵耦合系统性能研究

提出一种结合相变蓄热地板的空气-地源热泵系统,为严寒地区机场辅助用房提供室内环境保障,满足供热、供冷和供生活热水的需求,采用数值模拟的方法研究其供暖期性能。相变蓄热地板能够对室内温度起到较好的调节作用,当室外温度为-25~-5℃时,有相变蓄热地板的室内温度在16.9~19.3℃范围内波动,满足人体舒适度的要求,对比无相变蓄热地板的室内温度,有相变蓄热地板的室内温差减小44%左右。室外温度对空气源热泵制热性能系数影响较大,制热性能系数随着室外温度降低而降低。在室外温度为-15℃时,空气源热泵的制热性能系数在2.3以上。随着室外温度降低,地源热泵的制热性能系数增加,室外温度低于-25℃时,地源热泵制热性能系数能够保持在4.4以上。供回水温差对地源热泵的制热性能系数影响较大,对空气源热泵的制热性能系数影响较小。当空气源热泵和地源热泵的启停切换温度为室外日平均温度-15℃时,整个供暖期热泵系统的平均制热性能系数最高达到4.2,最低为2.4,平均值为3.28。在保证土壤热平衡的前提下,通过调整空气源热泵和地源热泵的运行时间,优化了系统经济性和节能性。     

空气源热泵机组除霜技术探讨

分析了空气源热泵产品在北方地区应用受限制的原因。研究了空气源热泵产品的结霜条件、制热效率和性能系数等,提出了改进措施。研制了低环温型空气源热泵空调机组,测试数据表明,该机组在北方地区具有较好的制热效果。     

室外机翅片结霜对家用空气源热泵性能的影响

针对夏热冬冷地区(恩施市),实测家用空气源热泵在冬季的运行参数,考察室外机翅片结霜。探讨了结霜、融霜对室内机送风温度、空气源热泵制热量、耗电量、制热性能系数的影响。室外机结霜是制热量、制热性能系数下降的主要原因。     

严寒地区某办公建筑空气源热泵系统供暖季运行性能分析

空气源热泵作为清洁能源应用的重要组成部分,在我国北方地区大范围推广使用,由于严寒和寒冷地区室外温度过低,低温空气源热泵在实际运行中出现性能系数过低、机组和水泵耗电量偏大等问题。本文针对严寒地区某办公建筑空气源热泵供暖季进行长期监测,分析热泵实际运行特性和系统性能,探究空气源热泵实际运行效果偏低的原因,实测分析表明,热泵供回水平均温度为32.98℃和30.26℃,室温保证率为84%,经贡献率修正指数heat修正后为75%,热泵机组COP为1.55;机组启停频繁、热泵输配系统能耗过高以及机组制热量和建筑瞬时负荷不匹配均为性能系数偏低的关键因素。     

陕南地区空气源热泵低温热水地板辐射供暖系统运行方式研究

为解决陕南地区冬季供暖问题,文章提出采用空气源热泵低温热水地板辐射系统供暖系统,并从运行方式的角度对空气源热泵低温热水地板辐射辐射采暖系统进行优化,以汉中某栋4层居住建筑为例,使用EnergyP lus软件建立建筑系统模型,通过模拟比较全天连续运行、白天运行夜间停机、间歇性运行三种不同运行方式的室内温度、机组性能(COP)、系统日逐时能耗结果表明:三种运行方式均可基本满足舒适性的要求,但综合考虑白天运行、夜间停机的运行方案既充分利用围护结构的蓄热能力,又缩短了系统运行时间,因此为最佳运行方式。     

空气源热泵供暖期耗电量计算

以北京、石家庄、郑州、合肥作为样本城市,计算供暖面积10×10~4m~2的住宅小区(设定住宅建筑围护结构、传热面积相同)不同室外温度对应的热负荷及延续时间,对空气源热泵机组进行选型。结合不同室外温度下空气源热泵机组的制热性能系数,计算空气源热泵机组供暖期耗电量,根据当地平均电价计算供暖期电费。测算空气源热泵机组工程造价(包括设备购置费、安装费用)。北京、石家庄、郑州、合肥4座城市住宅小区空气源热泵机组供暖期电费分别为299.25×10~4、181.18×10~4、153.93×10~4、118.72×10~4元,工程造价分别为3 578.91×10~4、3 260.00×10~4、2 834.78×10~4、2 409.57×10~4元。     

低温空气源热泵的发展现状与关键技术指标

空气源热泵由于其低温适应性不高,导致机组制热效率下降,而在北方严寒和寒冷地区发展受到限制。通过对国内外学者在提高空气源热泵低温条件下运行性能所作的研究进行梳理和总结,可从压缩机性能和除霜技术两方面着手改善空气源热泵性能;归纳了在低温环境下提高压缩机性能和除霜控制方法及除霜技术;详细总结了热泵运行性能系数指标、结除霜指标和低温适应性三方面关键技术对空气源热泵运行性能的影响。     

地源热泵系统检测及能效评估——以汇丰凯苑公寓式酒店为例

以汇丰凯苑公寓式酒店地源热泵系统为对象,按照相关标准的规定,对该系统冬、夏两季工况的运行参数进行检测,计算热泵机组的制冷能效比EER、制热性能系数COP和热泵系统的制冷能效比EER_(sys)、制热性能系数COP_(sys),并对系统进行综合能效评估。结果表明:汇丰凯苑公寓式酒店地源热泵系统运行可靠,总体节能性和环保效果较好。     

用户侧变流量运行空气源热泵供暖技术经济性

济南市某住宅楼(供暖面积为4 650 m~2)采用空气源热泵机组作为热源进行供暖,介绍热泵供暖系统流程。采用TRNSYS模拟软件,模拟供暖期逐时热负荷。基于热泵供暖系统设备配置,对热泵机组、热泵侧水泵、用户侧水泵(变流量运行)、蓄热水箱进行选型。采用TRNSYS模拟软件建立热泵供暖系统能耗模型,模拟计算最冷日性能指标(用户逐时供水温度、热泵机组逐时制热性能系数、热泵供暖系统逐时能效比)、最冷月性能指标(用户日平均供水温度、热泵机组日平均制热性能系数、热泵供暖系统日平均能效比)、供暖期性能指标(热泵机组供暖期平均制热性能系数、热泵供暖系统供暖期平均能效比)、供暖期经济指标(耗电量、单位供暖面积电费)。最冷日、最冷月用户供水温度稳定,在40℃左右。热泵机组供暖期平均制热性能系数为3. 10,热泵供暖系统供暖期平均能效比为2. 94。热泵供暖系统供暖期耗电量为74. 09 MW·h,电价按当地第三档电价0. 847元/(kW·h)考虑,单位供暖面积电费为13. 5元/m~2。用户侧变流量运行条件下,空气源热泵供暖系统技术与经济性均比较理想。     

基于不同元素对空气源热泵机组制热功率的影响

近几年,国家、各地政府、企业响应国家号召纷纷加大清洁能源推广力度,打起了"低碳、零碳"战略.大力发展空气源热泵设备替代现有气荒和气候问题的态势已经不可逆转,但在设计和应用过程中拥有许多问题.本文经过典型案例总结,发现空气源热泵机组在制取热水、采暖、干燥领域方面制热功率影响因素非常多,理论计算热功率和实际相差非常大.运行数据表明:不论涡旋式、螺杆式空气源热泵,室外环境温度、机组出水温度、机组进水温度都对机组制热具有不同程度的影响.本文经过曲线拟合,给出各个因素对机组制热影响曲线以及符合实际的影响函数,供实际应用参考,以便更好更准确的改进设备选型和设计.     

太阳能-土壤复合式地源热泵供暖的实验研究

在所建立的太阳能土壤复合式地源热泵实验台上,进行了单眼埋管井取热土壤源热泵供暖(模拟埋管面积不够的情形)和复合式地源热泵供暖的实验研究.结果表明,热泵机组从单眼埋管井取热时,冷凝器出水温度只有35 ℃左右,并且机组运行一段时间后,蒸发器出现结冰现象,造成了压缩机连续启停的不稳定工况;复合式系统运行时,蒸发压力始终保持在较高的水平,冷凝器出水温度达到43 ℃左右,可以满足风机盘管冬季工况的要求,复合式系统的机组平均制热性能系数为3.7.     

土壤源热泵地面辐射供暖系统测试分析

以河北某住宅小区为例,对土壤源热泵与低温地面辐射采暖系统进行测试,对系统性能、能耗及运行状况进行分析,分析采取该技术室内温度,地源热泵机组运行效率、节能性、环保减排与经济性,并对系统运行可行性、适宜地区、适宜建筑类型、系统形式、系统运行管理给出了建议。     

北京农村地区供暖系统改造和研究

热泵作为一种节能技术,已受到世界各国的重视和发展。空气源热泵因使用方便、安装费用低,成为了应用最为普遍的一种热泵。以北京农村地区住宅为研究对象,采用空气源热泵供暖。根据现场实测数据,研究室内舒适性及热泵机组的运行情况和能效情况。结果表明,在较低环境温度下,该系统仍能运转,系统综合COP为2.83。适量增加室内散热器片数,较低供回水温度情况下仍能保持室内温度达到要求。     

空气源热泵低温启动影响因素及优化试验

空气源热泵冬季停机冷却后重新启动存在制热时间长、耗电量大、舒适性较差等问题。通过理论和试验研究分析了影响空气源热泵低温启动的因素,并提出了停机前将制冷剂输送到室内套管换热器、改善机组启动预热期间控制方式的优化方案。     

地埋管地源热泵制热性能测试与分析

理论分析地埋管地源热泵相比空气源热泵的节能率。结合工程实例,对地埋管地源热泵地埋管换热器进出水温度、冷凝器进出水温度、热泵机组日能效比、供暖期能效比进行了实测计算。在测试期,地埋管换热器进出水温度、冷凝器进出水温度均在正常范围内波动。日能效比基本不随室外温度的变化而波动,说明热泵机组的制热性能比较稳定。供暖期能效比为3.05,说明该项目地源热泵的制热性能比较理想。     

复叠式空气源热泵低温适应性研究

为改善空气源热泵机组的低温适应性,设计和研制了单双级复叠式空气源热泵机组试验样机,在不同室外低温环境工况下,对样机的性能参数进行了实验测试,分析了机组在单、双级制热模式下,系统制热性能的变化规律及影响因素。研究结果表明:在室外环境温度低于0℃时,采用双级复叠式热泵制热模式,机组将得到更经济、更可靠的运行状态。与此同时,确定室外温度为0℃,作为该系统单、双级切换运行的控制条件。     

某图书馆地源热泵冬季两端供暖性能测试与分析

本文以上海地区学校图书馆地源热泵系统为研究对象,通过对初寒期与末寒期的供暖性能测试并进行分析,得出地源热泵系统比空气源热泵系统制热性能系数要高46.21%,而空气源热泵系统耗能却要比地源热泵系统起码高46.17%。地源热泵一次能源利用率为E=1.096,要优于锅炉供暖。对于学校图书馆这种冬季存在寒假不开系统的建筑,地源热泵系统在初寒期以及末寒期的供暖优势十分明显。