直膨式太阳能热泵热水器及其热经济性分析

介绍了直膨式太阳能辅助热泵热水器(DX-SAHPWH)的基本结构和工作原理.计算了直膨式太阳能辅助热泵热水器、空气源热泵热水器、太阳能热水器、电热水器和燃气热水器的运行能耗.分析了直膨式太阳能辅助热泵热水器的市场潜力、经济性以及社会效益.几种热水器比较结果表明,直膨式太阳能辅助热泵热水器能耗最小,运行费仅为电热水器的1/3,燃气热水器的1/2,空气源热泵热水器的415;与电热水器相比,使用直膨式太阳能辅助热泵热水器,户均年运行费可减少约1500元,2年左右即可回收额外的初投资.直膨式太阳能辅助热泵热水器与空气源热泵热水器的市场价格相当.由于其节能、环保、安全等,自身优势明显,预期该热水器应用前景广阔.     

严寒地区土壤源热泵热补偿策略综合试验台研制

为研究土壤源热泵系统长期运行容易产生土壤热失衡问题,设计了一套用于研究严寒地区土壤热补偿策略的太阳能/空气能/地热能/热泵综合实验台。实验台的特色:既可以手动实现多种运行模式的转换,又可以实现在一定温度条件下的连续运行;可以实现高效利用不同辐射强度的太阳能。通过实验台的搭建以期能为严寒地区土壤源热泵容易出现的土壤热失衡问题提供研究平台。     

空气源热泵与燃气锅炉辅助加热太阳能供热水系统的设计和应用

太阳能作为可再生能源,在建筑节能中越来越受到人们的重视.根据工程实例,分析和探讨空气源热泵和燃气锅炉辅助加热太阳能供热水系统的特点,应用范围,工作工况以及运行系统,力求实现太阳能热水器与建筑的优化设计,促进空气源热泵和燃气锅炉辅助加热太阳能热水技术在建筑领域的推广应用.     

长春地区太阳能辅助地源热泵供热的可行性研究

长春地区地下土壤导热系数低,长时间采用地源热泵来供暖,热泵的效率较低。通过对长春地区太阳能资源分布规律的分析,从技术性、经济性方面对太阳能辅助地源热泵供热与单独采用地源热泵供热进行比较。结果表明：太阳能辅助地源热泵供热方案效果良好、经济可行。因此,在长春地区,利用太阳能辅助地源热泵供热是完全可行的。     

太阳能辅助地源热泵供热的可行性研究

通过对邯郸地区太阳能资源分布规律的分析,从技术性、经济性方面对太阳能辅助地源热泵供热与单纯的地源热泵供热进行比较。结果表明:太阳能辅助地源热泵供热的综合性能优于单纯地源热泵供热。因此,在邯郸地区,太阳能辅助地源热泵供热是完全可行的。     

太阳能/地热能/热泵综合实验台研制

针对暖通空调领域的实验教学和科研需要,设计开发一套太阳能/地热能/热泵综合实验台。该实验台的特色在于通过阀门之间的简单切换即可实现多种运行工况:太阳能供热实验、太阳能热泵供热实验、土壤源热泵供冷/供热实验以及几种系统综合运行实验。运行过程中还可根据实验需要选择多种末端形式,并可实时采集并保存综合实验台各个数据,为进行创新性、综合性、研究性实验提供互动平台。     

太阳能与土壤源耦合供暖系统的实验研究

在分析太阳能、土壤源热泵及联合供热特点的基础上,研究了太阳能热泵独立系统、土壤源耦合热泵系统运行模式的制热性能和节能效果,建立了太阳能蓄能-热泵耦合热泵系统的供暖模式及优化模型.通过采暖季初期的太阳能蓄能、供暖,土壤源热泵独立供暖及太阳能-土壤源耦合热泵供热的实验研究,验证了太阳能-土壤源耦合热泵供暖模式的可行性和经济...     

寒冷地区土壤源热泵冷热源系统设计方案研究

针对由于空调建筑全年所需的冷量和热量的不均衡性,使得土壤的年吸、释热量不平衡,从而将导致系统在连续多年运行后,热泵机组的运行效率不断下降,甚至会出现停机现象,该文以北京地区某一建筑的土壤源热泵系统为例,提出了增加辅助散热设备-冷却塔的设计方法,并利用TRNSYS模拟软件对冷却塔与埋管换热器的不同连接方式,即串联和并联,进行了模拟计算,得出了可保证土壤源热泵系统长期高效运行的各种设计方案,为在寒冷地区正确设计土壤源热泵系统提供了具体的解决办法.     

专利信息

太阳能热水器副水箱的定位装置;节能型太阳能空气源热泵多功能机;纳米流体太阳能窗式集热器;可翻转太阳能集热器;地源热泵辐射空调及热水装置     

潮汐影响下的竖埋螺旋盘管换热器实验研究

根据热渗耦合理论,在相似理论的基础上搭建了模拟潮汐涨落的地源热泵砂箱实验台。实验结果表明,潮汐的涨落对地埋管换热器与土壤间的换热性能及其周围温度场产生一定程度的周期性影响。潮汐影响有利于地下埋管换热器周围土壤温度场的恢复,提高土壤源热泵系统的运行性能。     

如何保证地源热泵式沼气池加温系统长期稳定运行

针对地源热泵式沼气池加温系统中出现的冬夏季取排热不平衡从而影响其长期稳定运行的问题,本文在采取控制运行方式、增加辅助热源和蓄热系统解决方法的分析基础上,从充分利用可再生能源和地源热泵设备的角度出发,提出热泵供热和制冷互补模式与太阳能-地源热泵多功能互补模式,并对其可行性进行分析。     

基于预测的复合地源热泵系统控制方法实现

在冬冷夏热且夏季冷负荷远大于冬季热负荷的地区常采用带有冷却塔的复合式地源热泵系统,其控制策略存在极大的优化空间。文章提出了直接比较冷却塔和与土壤换热器相连的板式换热器的出口温度的控制方法,并通过人工神经网络预测板式换热器机组侧的出口水温来实现此控制方法。通过FLUENT软件建立复合式地源热泵系统动态数值模型,获取建立神经网络的数据,采用3层BP网络,建立了多个预测板式换热器机组侧出口温度的模型。研究结果表明,采用神经网络可以准确实现此预测,绝对误差不超过0.4℃。     

太阳能蒸发面板为辅助热源的空气源热泵系统的分析

在传统太阳能热泵基础上,提出中间安装有制冷剂蒸发管的太阳能为辅助热源的空气源热泵,能够解决夏季制冷、冬季采暖和全年热水供应问题,同时在寒冷高湿地区也可以除霜。节能经济性可观。     

别墅型建筑地源热泵空调系统设计

地源热泵是一种利用土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源进行能量转换的供暖制冷空调系统,通过输入少量的高品位能源(如电力、机械功、燃气和液体燃料),实现热量从低温热源向高温热源的转移.以上海某小型别墅为对象,设计了一套家用地源热泵空调系统.首先计算了夏季冷负荷和冬季热负荷,然后根据冷、热负荷选择一套水源热泵机组(MWH080CR型机组)和相应的风机盘管,进行了室内水管环路系统、土壤热交换器和地板采暖的设计选型,最后对系统的能效比进行了计算.结果表明,该空调系统具有节能环保、稳定可靠、舒适耐用等优点.     

利用水冷机组全年空调的可行性分析

本文提出了一种可使用水冷冷水机组同时实现夏季制冷和冬季供热的中央空调系统冷热源方案。其在夏季运行时具有水冷冷水机组制冷系数高的特点而冬季又能象风冷热泵机组一样以热泵方式工作。初步分析表明其在中南部地区全年能耗低于风冷热泵机组，具有一定的应用价值，可作为空调冷热源方案的一种新选择。     

Year round experimental study on a constant temperature and humidity air-conditioning system driven by ground source heat pump

Numerous studies about the ground source heat pump building heating and cooling systems have been constructed in office building, hotel, residential building and school et al. However, few researches about the constant temperature and humidity air-conditioning system driven by ground-coupled heat pumps were carried out. In this paper, a constant temperature and humidity air-conditioning system driven by ground source heat pump was designed and constructed in an archives building in Shanghai, China. During the operation in the cooling mode, the heat extraction from the condenser of the heat pump was divided: part was rejected to the soil while another was used to reheat the air in AHUs. According to the experimental results, the indoor temperature and relative humidity fulfilled the “Archives Design Code”. In summer, the heat rejected to the soil was reduced by 32%, which was helpful for the earth energy conservation. The soil temperature increased only 0.5 °C after the GSHP system operating for a year. The energy cost of the air-conditioning system was 56.1 kWh/m². Compared with air source heat pump system and water cooled unit with boiler system, the operating cost of ground source heat pump was reduced by 55.8% and 48.4%, respectively.     

光伏/光热-地源热泵联合供热系统运行性能研究

为解决太阳电池的发电效率随温度升高而下降以及地源热泵系统供热引起的土壤热失衡问题,以典型居住建筑的光伏/光热-地源热泵（PV/T-GSHP）联合供热系统为研究对象,基于TRNSYS软件,采用土壤温度、地源热泵机组季节能效比、光伏发电效率和太阳能保证率为评价指标,对该联合供热系统进行运行性能分析。研究结果表明：夏热冬冷地区（以长沙为例）太阳能保证率相对较高,PV/T组件面积为满屋顶最大化安装（900 m²）时,第20年末土壤温度相比初始地温仅升高0.8 ℃,热泵机组季节能效比约为5.1,太阳能保证率为97.0%~98.7%;不同气候地区的太阳能保证率与PV/T组件面积和建筑全年累计供热量有关,通过定义单位建筑全年累计供热量PV/T组件面积指标,得到中国不同气候地区的太阳能保证率与该指标的耦合关系,回归方程的决定系数R²为0.983,得出在已知建筑全年累计供热量和太阳保证率设计目标值的条件下所需PV/T组件面积的计算方法。PV/T-GSHP联合供热系统的全年运行能耗显著小于平板太阳能集热器-地源热泵联合系统（最小降幅为沈阳,49.7%）,远小于空气源热泵（最小降幅为石家庄,79.8%）和燃气壁挂炉（最小降幅为沈阳,65.1%）。     

复合地源热泵系统冬季供暖运行实验研究

介绍了地源热泵在冬季运行供暖的实验研究,具体分析了长期连续运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况,以及太阳能辅助系统与地源热泵系统联合运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况.试验数据表明了增加太阳能辅助地源热泵系统后,显著地提高了冷凝器出口温度和室内温度,有效地提高了热负荷,增加了供热面积.总结出了本地区地源热泵系统的一般运行规律.     

A performance comparison between an air‐source and a ground‐source reversible heat pump

In this study, the performance of a reversible ground‐source heat pump coupled to a municipality water reticulation system, is compared experimentally and with simulations to a conventional air‐source heat pump for space cooling and heating. A typical municipality water reticulation system comprises hundreds of kilometres of pipes designed in loops that will ensure adequate circulation of water. This results in a substantial heat exchanger with great potential. Indirect heat transfer occurs between the refrigerant and ground via the municipality water reticulation system that acts as the water‐to‐ground heat exchanger. The experimental and simulated comparisons of the ground‐source system to the air‐source system are conducted in both the cooling and the heating cycles. Climatalogical statistics are used to calculate the capacities and coefficients of performance of the ground‐source and air‐source heat pumps. Results obtained from measurements and simulations indicate that the utilization of municipality water reticulation systems as a heat source/sink is a viable method of optimizing energy usage in the air conditioning industry, especially when used in the heating mode. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

水源热泵在空调系统中应用的经济性分析

本文对水源热泵的能耗进行了分析,表明水源热泵机组的性能系数与水源的温度直接相关,讨论了水源热泵在嵊州市空调系统集中供冷供热的可行性,对集中冷热水供水系统夏季空调工况与冬季热泵工况的经济性进行了计算与分析,结果表明,嵊州市利用水源热泵建立集中冷热水供水系统的社会经济效益显著,具有重要的节能与环保意义。