地表水水源热泵系统计算机辅助优化设计研究综述

首先阐述了系统优化设计的类型和步骤,在此基础上介绍了国内外对水源热泵作为一个整体研究的情况和系统优化过程中的计算机应用情况;分析了系统各个部件的优化与建模现状;对目前常用的优化算法—遗传算法的概念及在热泵领域的应用进行了介绍。     

地埋管地源热泵在大连地区的设计应用

介绍了大连地区某项目地埋管地源热泵系统的设计实例。文中对热泵系统的设备选型、系统优化、运行管理、土壤的热物性分析、室外侧地埋管的设计方案进行了论述,对该项目周边地区的类似工程具有参考价值。     

办公楼变频空气源热泵序列优化控制

为了满足公共建筑中空调系统部分负荷下的节能运行调节需求,制冷机房经常配置多台冷水机组。空调系统中冷水机组能耗占比较高,而机组序列控制在系统满足室内负荷需求与节能中运行起关键作用。为了提高热泵机组的运行能效,本文提出一种空气源热泵机组的序列优化控制方法。首先建立变频空气源热泵机组模型,然后建立多台同型号机组序列优化控制目标函数,同时给出实时建筑负荷下求解机组最佳运行序列组合的算法与步骤。以某工程为例,利用e QUEST软件分析了办公楼全年的空调负荷变化,并在夏季、冬季典型日负荷基础上,对比分析了热泵机组序列优化控制策略与传统策略。结果表明:与传统策略相比,在10%~100%的系统部分负荷范围内,采用序列优化控制策略的机组能耗平均降低13.4%。在夏季典型日,热泵机组能耗降低14.5%;在冬季典型日,热泵机组能耗降低12.3%;在过渡季典型日,热泵机组能耗降低3.3%。在供冷季,采用机组序列优化控制策略能耗降低14.1%;在供热季能耗降低9.0%。热泵机组的序列优化控制策略具有明显的节能效果。     

热泵热水器系统的方案比较与分析

介绍了直流式地源热泵热水器系统和容积式地源热泵热水器系统的工作原理及优缺点;以天津某别墅热泵热水器系统的设计计算为例,对两者以及容积式空气源热泵热水器系统在性能系数、初投资和运行费用等方面进行了比较。比较结果说明了,在相同工况下,直流式地源热泵热水器系统相比于容积式地源热泵热水器系统来说,性能系数较大、耗电量较低,但其运行费用和初投资较高;在同时满足户主热水需求条件下,容积式空气源热泵热水器系统相比于容积式地源热泵热水器系统来说,初投资较低,但其能效系数也较低,耗能较多,运行费用较多,经济性较差。本文为热泵热水器系统的选择、设计和优化提供了参考,且指出了地源热泵热水器系统广阔的应用前景。     

土壤源地源热泵系统能效测试分析

对江阴地区某会所建筑土壤源地源热泵系统制冷期数据监测,获取地源侧和用户侧供、回水温度及耗电量等数据,计算得到建筑冷负荷、机组制冷系数COP和系统能效比EER。结果表明,用户侧冷冻水供、回水平均温度分别为8.7℃和12.5℃,建筑冷负荷为33.4 kW,机组COP和系统EER的平均值分别为4.1和3.1,热泵机组未能达到理想工作状态,有待进一步改进。通过对土壤源地源热泵系统的监测及节能效果分析,可以对系统运行进行指导、节能诊断和系统优化,从而更好地推广土壤源地源热泵系统的应用,为实现国家节能量化的目标奠定基础。     

基于粒子群算法的太阳能-双热源热泵供暖系统优化

以TRNSYS为平台搭建系统仿真模型,以该模型计算出的供暖季系统总能耗为优化目标,以集热器方位角、倾角、单位面积集热循环流量与单位集热面积蓄热水箱体积为优化变量,采用粒子群优化算法对系统进行了同步优化设计,并将方法应用于松潘地区某铁路站房候车厅太阳能-双热源热泵供暖的系统优化设计。结果表明,优化后系统总能耗降低3.5%,为太阳能-双热泵联合供暖系统的优化设计方法提供参考。     

热泵系统运行影响因素分析与经济性评价

为了分析水环热泵与空气源热泵的影响因素,笔者以负荷率为切入点提出影响水环热泵的反向能效应,并阐明热泵系统运行规律。为了检验分析结果,以天津某办公建筑群为例对水环热泵与空气源热泵进行冬夏两季能耗测试与经济性评估,结果表明:空气源热泵运行受负荷率影响且其作用相对稳定,而水环热泵运行受负荷率与反向能效应的共同作用; 80%负荷率是水环热泵节能范围的变化拐点,相比空气源热泵,其冬、夏两季节能率分别为12. 7%和25. 2%;辅助热源使用状态对热泵总能耗具有显著影响,且其减小了不同系统间的能耗差异;水环热泵比空气源热泵经济性更好,其最小年费用节省37. 0%。     

不同热泵空调技术的对比

介绍了热泵技术的原理及分类,分别对空气源热泵、水源热泵、土壤源热泵、太阳能热泵空调系统的运行原理、特点、存在的问题及改进方法进行了分析;总结对比了这四种空调方式的优缺点,为不同地区选用热泵空调机组提供了参考依据。结论指出,通过合理热泵空调形式的应用,可以大大节约空调能耗,为我国节能减排工作做出重大贡献。     

地热水热泵空调系统的理论优化研究

介绍了地热热泵空调系统的理论优化方法,提出以高温热泵的COPh最大为目标函数,以溴化锂制冷机组的性能系数ζ最大和总换热面积最小的多目标函数,采用最大性能面积比和理想点法两种优化方法进行求解,最终得出采用理想点法的优化结果更符合实际、更准确。     

不同热泵空调技术的对比

介绍了热泵技术的原理及分类,分别对空气源热泵、水源热泵、土壤源热泵、太阳能热泵空调系统的运行原理、特点、存在的问题及改进方法进行了分析;总结对比了这四种空调方式的优缺点,为不同地区选用热泵空调机组提供了参考依据。结论指出,通过合理热泵空调形式的应用,可以大大节约空调能耗,为我国节能减排工作做出重大贡献。     

某地表水源热泵项目水源条件分析

水源条件对水源热泵工程的影响十分重要,直接决定水源热泵的系统的可行性。结合重庆某酒店水源热泵空调工程项目,分别从河水温度、流量、水质等方面对项目水源条件进行分析;简要介绍了项目河水水温和流量测试的测试仪器、方法;同时针对项目特点进行了水源热泵系统取退水方案设计。通过对项目水源条件的分析和取退水方案设计,表明本项目可采用直接式地表水水源热泵系统。     

太阳能、空气源热泵热水系统性能优化实验研究

将已实用化的非直膨式太阳能、空气源热泵热水器作为被测对象,测试其基础性能,以对其全年实际性能进行分析。然后设计拟定出3种性能优化方案,对提出方案进行可行性分析并在冬季条件下进行多组实验,以观测所能达到的优化程度。最后提出一种优化方案的综合运行策略,并通过模拟全年不同温度、气候环境计算出该优化方案的综合运行效果,复合系统全年累计电能消耗减少达45.8%。     

水源热泵系统中分液装置优化的试验研究

通过对水源热泵系统中分液装置的运行状态分析，阐述系统分液装置优化的试验方法和试验数据分析。试验所采用的区间测试法，为在产品研发试验阶段如何应用统计过程控制的分析方法优化水源热泵系统分液装置提供参考。     

广义空气源热泵制热/除霜周期的性能模型

常规空气源热泵和无霜空气源热泵可以统称为广义空气源热泵。本文分析了广义空气源热泵在制热/除霜(再生)过程的物理特征和能耗特点,并应用热力学原理建立了描述一个制热/除霜(再生)周期的热泵性能评价模型,推导出描述制热/除霜(再生)周期内的系统能效比COPs的通用表达式,据此分析不同类型空气源热泵存在性能差异的根本原因和性能优化方向。该模型为无霜空气源热泵技术路线的选择提供了一定的理论支持,同时可为各类空气源热泵的季节性能评价和适用性评判提供新的视角和基础工具。     

螺杆式风冷热泵冷热水机组的性能优化

分别从制冷剂循环系统、润滑油循环系统、冷却风系统、结霜和除霜几个方面对螺杆式风冷热泵冷热水机组进行了优化分析,提出了几种提高机组可靠性和高效性的措施.     

上海质子重离子医院工艺冷却水及空调水系统节能设计

介绍了该工程的工艺冷却水系统及空调水系统设计中采用的多项节能措施,主要包括工艺一、二次水系统的优化和控制方式以及空调水系统中采用的水源热泵、冷却塔免费供冷等技术手段。     

复合式地源热泵系统三维非稳态数值模型研究

在冬冷夏热且夏季冷负荷远大于热负荷地区常采用复合式地源热泵系统,其中控制策略存在极大优化空间。当需要获得地下土壤温度分布,或将地下某点参数作为系统运行模式的控制参数时,就需要建立精确可靠的三维非稳态模型。利用FLUENT软件建立带有冷却塔的三维非稳态复合式地源热泵系统数值模型,详细介绍热泵机组,土壤换热器,冷却塔,板式换热器等主要部件的建模过程,对系统设计及运行控制策略研究提供极大帮助。