太阳能-热泵双水箱集成供暖系统实验研究

为降低采暖期能源消耗,实现节能减排,针对北方集中供暖仍采用燃煤锅炉供暖的问题,设计一种太阳能-热泵双水箱集成供暖系统。通过实验,分析系统在采暖季不同气象条件下系统的运行特性。实验结果表明：系统运行稳定,能够满足采暖季不同气象条件下的采暖需求;晴天工况相较于阴晴天和雨雪天工况节能14.4%和17.7%,;晴天、阴晴天和雨雪天工况下室内平均温度分别为18.3℃、17.2℃和17℃,系统COP(性能系数)分别为3.6、2.9和2.6,晴天工况下集热系统和水源热泵运行模式在节能和供热性能方面有着显著优势。     

太阳能-热泵联合供暖系统的实验与模拟研究

本文提出了一种用于住宅采暖和提供生活热水预热的太阳能与热泵联合供热系统。以上海地区一实验住宅为应用对象搭建了该实验系统,对该系统进行了性能测试。在此基础上,运用TRNSYS软件建立了系统模型,对该系统的地区适应性进行了分析。结果表明：在环境平均温度为10.8℃的实验工况下,系统的性能参数COPS能够达到8.8;该系统在北京、上海和赣州三个气候不同的地区都能达到较高的太阳能保证率,其中北京地区为63.3%。     

蓄热水箱对CO2辅助太阳能供热系统的性能影响研究

为提高太阳能供热系统性能,实验搭建了高径比为1直接换热式水箱1和高径比为3间接换热式水箱2两种不同结构水箱,并联放置于太阳能——CO_2热泵供热系统(能实现太阳能单独为水箱供热和太阳能与热泵共同为水箱供热)中,探究了四种运行工况下系统性能变化。结果表明:采用太阳能单独为水箱1加热的工况1供水温度稳定在40.4℃;采用太阳能单独为水箱2加热的工况2供水温度为38.6℃;CO_2热泵辅助太阳能为水箱1加热的工况3供水温度为42.1℃;CO_2热泵辅助太阳能为水箱2加热的工况4供水温度为39.4℃。加热稳定后,工况4的热泵制热量比工况3增加了33.53%,COP增加了25.5%;太阳能有用得热量为工况4工况2工况3工况1。采用CO_2热泵辅助换热能提高水箱供水温度,采用螺旋管间接加热的水箱2能提升热泵制热量、热泵COP和太阳能有用能得热量。     

以CO_2为工质的热泵系统与中深层地热采暖技术

在我国北方城镇地区,采暖能耗在建筑能耗中占比最大,使得每到秋冬季节北方地区就深陷"霾伏"。提高用能效率和利用可再生能源是节能减排的两条途径。以CO2为工质的热泵系统是一种以自然工质为制冷剂的节能设备。本课题组从理论和实验两个角度对综合利用太阳能、空气能和地热能的CO2热泵在制冷、采暖以及制取热水方面的性能进行了研究。结果显示在制冷以及采暖应用方面,虽然CO2热泵的制冷系数和制热系数难以与传统制冷剂竞争,但是CO2热泵系统可以在更低的温度下工作,此外,如果采取将采暖和提供热水结合起来的分段供热和梯级用能设计,可有效提高CO2热泵系统的用能效率;CO2热泵在制取热水方面具有独一无二的优势,既可获得较传统制冷剂更高的热泵系数,还可制取传统热泵热水器难以企及的高温热水,并且在更低的温度下也可以正常工作。本文对中深层干热型采暖技术进行了初步的数值模拟和理论分析,认为在注入、产出井保温设计良好,地上供热体系管理完善的情况下,该技术具有一定的经济性。为了解决跨临界CO2/R134a热泵系统气体冷却器的设计和开发,我们对含油和不含油的超临界压力CO2/R134a在被冷却条件下在管内的流动和换热情况进行了多年系统的研究,本文简单介绍了研究结果并给出了摩擦压降和换热计算准则关联式。     

太阳能联合复叠热泵系统在寒冷地区的应用研究与分析

为了提高太阳能热泵系统在低温环境下的供热性能,本文针对高原高寒地区设计了一种太阳能联合复叠热泵采暖系统,太阳能集热系统产生的热量可作为热泵系统的低温热源,热泵系统既可复叠运行,又可独立运行,根据实际运行工况自动调节。在通辽市对研制的系统进行了实验研究和分析,结果表明:测试期间该供暖系统可产生平均温度为39.47℃的热水,可维持室内温度在18.6℃～22.8℃之间,系统平均COP为2.66,平均节能率可达65.2%,太阳能热泵采暖相对燃煤锅炉采暖和电锅炉采暖年节钱量分别可达3.87万元和4.18万元。系统整体运行稳定,节能效果显著,可为太阳能热泵供暖技术在寒冷地区的推广应用提供借鉴。     

热回收型空气源热泵机组性能的实验研究

本文介绍了热回收型空气源热泵机组工作原理,提出了该系统的合理运行模式,并对热回收型热泵机组在不同运行工况下的性能进行了实验研究,研究了生活热水温度的变化对制冷系统性能的影响.夏季工况下,机组能够对冷凝热实现有效的回收利用,机组综合性能系数随着生活热水温度变化,平均达到3.39.冬季工况下可实现同时提供空调供暖和生活热水加热,但应合理没定生活热水进水温度.过渡季节换向工况,加热生活热水的性能系数为1.25.     

空气源热泵辅助加热太阳能热水系统热性能研究

本文介绍了一种空气源热泵辅助加热的太阳能热水系统,测试分析了该系统实际运行工况下的热力性能.测试结果表明,通过合理的部件匹配,昆明地区气候条件下空气源热泵辅助加热的太阳能热水系统太阳能热水子系统的日平均热效率约为38%～50%,太阳能保证率可达81%;空气源热泵机组的供热系数在最冷月仍可达2.5～3.3.     

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.     

中高温热泵辅助太阳能三联供系统的实验研究

本文建立了利用中高温热泵作为辅助方式的太阳能三联供实验系统,开发了基于触摸屏操作的系统数据采集及运行监控系统(SCADA),并进行了采暖性能实验。结果表明,在12月份每天10:00￣14:00范围内,太阳能可以单独进行采暖,其它时间需要辅助,高温水箱在正常运行时温度一般都维持在45℃左右,12月份实验系统的太阳能保证率为64.6%。在3月份太阳能一天的蓄热量可以达到83.5kWh,热泵工作的性能系数为4.21。     

低温环境下CO2空气源热泵系统模型及实验研究

主要研究了在低温环境下利用CO2空气源热泵进行采暖的可行性。建立了一个静态的CO2空气源热泵的数学模型,并且充分考虑了各组成部件(空气冷却器、蒸发器、压缩机和膨胀阀)的热交换特性。为了验证模型，对一套CO2热泵采暖系统进行了现场测试。通过模拟和实验的对比，分析了进水温度和室外温度对系统特性的影响，然后还分析了引入回热器对系统效率提升的影响。通过上述的分析，在室外温度为-20℃时，系统的COPh可以达到2.25，在低温环境下使用CO2热泵进行采暖是可行的； 引入回热器使系统效率提升5%左右。     

太阳能热泵供热水系统的实验研究

在青岛地区建立一套太阳能热泵实验系统 ,此系统可以完成冬季太阳能热泵供暖和非采暖季太阳能直接供生活热水实验。进行了太阳能热泵冬季供暖实验研究 ,测得热泵机组的平均供热系数 (COP)为 2 71。     

应用于村镇住宅的太阳能复合热泵空调系统测试分析

为了实现太阳能在村镇住宅建筑中的应用,可以将太阳能热水系统和地源热泵空调系统结合起来,满足村镇住宅建筑冬季供暖、夏季供冷以及生活热水需求。本文选取北京市房山区某村镇住宅的太阳能复合热泵空调系统,分别对其冬、夏季典型运行工况进行了现场测试。测试结果表明,冬季工况下,集热量可达46.4 kW,集热效率约为55%、总制热量为251.2 kW、COP约为5.83;夏季工况下,在太阳辐照度为750 W/m2时,集热效率为71.3%、总制热量为162.7 kW、制冷量为240.8 kW、COP约为3.58。最后,以测试结果为基础,对该太阳能复合热泵空调系统在村镇住宅建筑中的应用进行了节能、环保与经济性分析。     

北京地区空气源热泵低温工况下运行性能的实测研究

为进一步揭示空气源热泵在实际工况下的运行性能,掌握其低温运行特性,本文在2015~2016年供暖季针对北京地区某办公楼空气源热泵系统进行了为期80 d的现场测试,对系统长期运行性能进行整理,并重点分析了持续3天低温黄色寒潮预警期内系统的实际运行性能。测试结果显示:测试期内机组日平均制热量为15.2 kW,日平均能耗量为0.56 kW·h/m~2,COP为2.77;低温工况下,环境温度在-15.2~-5.1℃内波动,最冷工况下机组排气温度平均值为118.5℃,最高达到124℃,且排气温度超过120℃的运行时间占25%;平均压缩比为11,最高达到11.8,机组平均制热量10.7 kW,最低制热量8.8 kW,衰减幅度达55%,平均COP为1.96,最低COP仅1.49。研究结果为掌握空气源热泵冬季供暖期实际运行性能及低温运行特性提供了必要的实践数据。     

拉萨地区某住宅太阳能热水采暖系统实验与分析

本文介绍了拉萨地区某住宅太阳能采暖系统的实验情况,通过实验对该系统在连续运行模式下对室内热环境的影响进行了研究,对散热器采暖与地板采暖两种采暖方式进行对比,并与非采暖房间进行了比较。针对该住宅提出了在拉萨地区太阳能采暖的运行方式与设计参数。     

太阳能冷管和跨临界CO2热泵联合供能设计

本文设计了一个由太阳能冷管和跨临界CO2热泵组成的联合供能系统,可以实现制冷+供热水、制热+供热水、单独制冷、单独制热、单独供热水的功能。夏天用太阳能冷管制冷并提供生活热水,当太阳能不足或阴雨天气时,由跨临界CO2系统替代;冬天用跨临界CO2热泵制热并提供热水;过渡季节晴天时由太阳能冷管提供热水,阴雨天气时由跨临界CO2系统替代。这是一种将太阳能冷管吸附式制冷技术和跨临界CO2热泵技术联合的可实现制冷、制热和供热水功能的联合系统,集空调热泵和热水器于一体,是一个利用新能源、环保节能的紧凑型系统。     

青海高寒农牧区太阳能房室内热环境现场实测研究

青海高寒农牧区气候寒冷,采暖周期较长,传统燃煤采暖对当地独特生态环境具有重要影响。青海地区太阳能资源丰富,利用主被动式太阳能采暖是解决上述问题有效途径。本文以青海省互助县哈拉直沟乡新添堡村1所新建居住建筑为研究对象,现场实测了该建筑东房(附加蓄热墙和太阳能炕)、西房,中房(中左,中间,中右)以及阳光间采暖季6种房间室内环境逐时变化温度,同时对比研究了5种运行模式下不同类型房间与室外逐时温差分布特性。实测结果表明:东房在5种运行工况下均能有效改善室内热环境;在模式3下,即直接受益窗(白天)+蓄热墙(白天)+太阳能炕(全天运行)运行工况下,东房日平均温度高于室外22.4℃,模式3对于室内环境效果改善最为明显;太阳能炕全天运行能够有效提高室内空气温度,建议太阳能炕全天运行。     

夏热冬暖地区小型地源热泵制冷采暖系统实验研究

介绍了作者自主设计的垂直埋管型土壤源热泵系统实验平台,针对夏热冬暖地区,浅层土壤含水量大且渗流速度快等特性,对浅埋土壤换热器的换热性能,不同的流量、埋管长度、埋管形式等对系统的影响,系统的节能效果等进行了研究。研究证明了在夏热冬暖地区,应用小型地源热泵制冷采暖系统,其采暖工况和制冷工况下系统能效比均可达到3.3左右,而机组能效比在采暖工况下可达3.9,在制冷工况下可达3.4。相比于普通空调,其采暖效果非常好,制冷能效也很高。小型地源热泵制冷采暖系统在夏热冬暖地区具有良好的适应性和节能效果。     

严寒地区太阳能-地源热泵系统运行特性实例分析

以吉林省长春市某太阳能-地源热泵系统为研究对象,监测系统的运行情况、每延米换热量、土壤温度及机组的COP,分析太阳能-地源热泵系统对土壤热失衡的缓解作用。结果显示,在冬季典型月,太阳能系统为土壤进行补热,在地源热泵系统提供所有负荷的工况下,土壤温度基本维持在6℃,每延米的平均换热量约30 W/m,系统运行良好。SGSHP系统可有效减小土壤温度降幅,在-70 m处,SGSHP系统土壤温度降幅仅为地源热泵(GSHP)系统土壤温度降幅的2%;在-100 m处,SGSHP系统土壤温度降幅为GSHP系统的3. 9%。SGSHP系统在严寒地区能够高效运行,能有效缓解土壤热失衡问题。机组的COP平均值约为4. 01。     

除湿新风一体机性能研究

针对我国回南天、梅雨季节时期温度适宜、湿度大的特点,本研究提出了一种集除湿、净化、通风于一体,同时具有热回收和再热功能的除湿新风一体机.在满足室内环境热舒适的前提下,依据室外温湿度及室内CO2浓度,提出了三种运行控制模式.在焓差实验室和三亚实楼样板间对该机组的热湿处理性能进行了实验.实验结果表明,该机组在额定除湿工况和高温除湿工况下的除湿量分别为1.46kg/h和1.96kg/h,具有良好的热湿处理能力,并且能够长时间稳定运行,可以保证室内环境的舒适性.     

CO2空气源热泵在大连期货大厦生活热水改造工程中的应用

大连期货大厦位于大连星海广场会展路,总建筑面积12万m2,建筑总高242.8 m.介绍了CO2空气源热泵机组在大连期货大厦生活热水改造工程中的应用.通过项目改造的实施方案介绍了大连期货大厦CO2热泵改造项目系统原理、CO2空气源热泵机组台数的计算确定、CO2空气源热泵年运行费用的计算并进行了经济性分析.CO2比其他工质...