基于CFD的太阳能辅助地源热泵系统土壤热环境分析

针对地源热泵长期供暖工况运行引起的土壤冷堆积问题,采用太阳能集热面积与建筑冬季供暖热负荷之比k描述。理论与数值模拟结果表明:系数k可以作为合理选择太阳能集热面积的主要依据之一;给出以太阳能集热作为补热热源、改善土壤热环境的原理方法。以系统一年的补热与无补热运行工况为研究对象,采用CFD数值模拟方法,对太阳能辅助地源热泵联合供暖系统进行土壤热平衡分析。研究结果表明:在非供暖季节采用太阳能集热对土壤补热,是改善土壤热环境品质、提高地源热泵系统性能系数的有效方法之一。     

空气源热泵辅助吸收式地源热泵系统的适用性分析

针对严寒地区集中供热系统能源利用效率低的问题,结合该地区应用地源热泵系统存在土壤吸/排热不平衡的问题,本文提出将一次网的高温蒸汽(热水)作为吸收式热泵发生器热源的地源热泵系统,利用空气源热泵保障地下换热系统热平衡。介绍了复合系统的运行模式,确定了系统的运行控制策略,选取哈尔滨地区某办公建筑对系统的全年运行性能进行分析。通过计算,系统平均综合性能系数为2.1,相比传统的供暖空调方式节能33.1%。该系统全年运行土壤取/排热不平衡率为3.8%,可以保证土壤温度场以年为周期的热平衡;系统可以长期稳定运行。     

严寒地区太阳能-地源热泵耦合系统的优化设计

针对严寒地区的负荷特点,并结合实际项目,设计一套太阳能-地源热泵耦合系统。对系统的热平衡进行计算分析,优化太阳能的补热运行方式,保证系统在严寒地区高效、稳定运行,系统的节能环保效益显著。     

土壤源热泵系统土壤热平衡的评价方法研究

为了使土壤源热泵系统能够长期高效的运行,需要保持土壤以年为周期的热平衡,必要时需添加辅助冷热源。本文提出了一种土壤热平衡的评价方法,给出热平衡方程,并定义土壤年热平衡率,得出土壤热平衡点Δ_g~0,浮动范围80%Δ_g~0~120%Δ_g~0,其上下限分别对应冷临界地区和热临界地区。根据示范工程所做出的蓄热、供热、供冷实验数据,得出了系统的热平衡点为80%、浮动范围为65%~95%,这可作为衡量土壤热平衡的指标,并可评价得出太阳能季节性蓄热土壤源热泵(GCHPSSHS)系统适用于我国的严寒地区以及部分寒冷A区。基于年热平衡率的土壤热平衡评价方法可以分析添加辅助冷源和热源的土壤源热泵系统的土壤热平衡问题,并可用于评价系统的地区适用性,设计能保持土壤热平衡的高效系统。     

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。     

土壤排取热量不均衡地区地源热泵系统应用研究

对于土壤排取热量不均衡地区,地源热泵应用过程中常会出现土壤热失衡问题,该问题严重制衡了地源热泵系统在该地区长期高效稳定运行。针对此类地区土壤排取热量严重失衡的特点,同时基于土壤排取热量平衡的理念,提出太阳能对土壤进行全年补热的地源热泵—太阳能耦合系统,并通过一个典型工程案例对地源热泵—太阳能耦合系统的设计思路、技术方案、运行策略、经济性能等方面进行了分析与研究。结果表明,相比于常规能源系统,本项目地源热泵—太阳能耦合系统每年可节能308万kWh,节约运行费用47.64万元,节能率达72.13%,节能减排及环境、社会效益非常显著,以期为土壤排取热量不均衡地区地源热泵系统的相关研究及其工程应用提供参考。     

地源热泵系统优化分析

通过对已有工程案例的经验数据分析,旨在阐明地源热泵系统原理及应用特殊性等内容,重点针对地下土壤的热平衡理论,结合运行效果,提出增加辅助系统的混合式地源热泵系统,以满足多个工程项目对地源热泵系统的适用性及合理性要求。     

冷却塔复合式地源热泵系统在西安某办公建筑中的应用

结合复合式地源热泵系统在西安某办公楼项目中应用的实例,从地质条件、热响应试验、冬夏季土壤的热平衡及运行情况等方面进行详细介绍,针对地源热泵系统的设计及使用提出一些参考建议.     

地源热泵系统性能影响因素模拟分析

以钻孔外有限长线热源模型及钻孔内准三维模型为基础,运用叠加原理,基于Visual Studio开发平台,利用C#语言进行可视化窗体编程,结合重庆地区某地源热泵工程,通过导入DeST能耗模拟软件生成的建筑逐时负荷,对该工程的地埋管换热器进行逐时换热特性模拟,分析土壤热物性,地埋管换热器热短路,系统运行策略三个方面对地源热泵系统性能的影响,计算出不同因素下系统能耗,为地源热泵系统优化设计和运行策略提供依据.     

某公寓太阳能-空气源热水系统的设计应用及碳排放分析

本文详细介绍了以太阳能为主热源，空气源热泵辅助加热的集中热水供应系统的设计与应用，对初步设计图纸进行优化，降低了建设方的投资和成本。对热水系统在运行期间的碳排放进行计算，太阳能、空气能的碳减排量达整个热水系统碳排放的74%，采用太阳能+空气源热泵机组的方式替代传统热源，可有效减小系统的碳排放量。     

地源热泵岩土热响应现场测试及分析

介绍地源热泵的岩土热响应现场测试的测试方法和计算模型等。现场测试采用恒热流测试法,并以线热源模型为基础,结合工程最优化方法,采用复形调优法,从而得出所需要的热物性参数、周围岩土综合导热系数和综合比热容,利用实例验证该方法的准确性。     

地源热泵与太阳能结合在高寒地区的应用

地源热泵技术在我国内蒙古等高寒地区使用时,因冬夏换热不平衡,通过太阳能系统补充地下土壤换热的热量,能够保证地下系统全年冬夏的热量平衡及地下换热系统长久使用不衰减,有效提高了整个系统的能效比。以内蒙古某一工程为案例,分析计算全年的不平衡率和配置太阳能面积的方法。     

浅析大连港区海水源热泵的应用

介绍在我国北方沿海港口回填区内,通过打井取水发展海水源热泵,实现节能环保的目标。由于海水温度低,经试验确立海水+地温耦合式海水源热泵系统。针对工程实例在初投资和运行费用方面与集中供暖电制冷空调方案进行对比,说明海水源热泵系统具有明显节能环保的优点及在沿海地区广阔的应用前景。     

水源热泵系统热源侧变流量控制策略研究

分析水源热泵系统供热运行的技术经济性。建立适用于TRNSYS软件模拟的水源热泵系统模型,针对不同水源温度通过改变热源侧水流量方式优化运行。比较水源热泵系统、燃气和燃油3种供热方式的运行经济性,结果表明,不同水源温度下的最佳供热方式不同。     

新型大型蓄能式空气源热泵热水机组的探讨

针对国内外传统空气源热泵热水器的研究和应用状况,分析其推广应用存在的弊端。将空气源热泵热水机组与电力的移峰填谷相结合、蓄冷蓄热相结合,并采用新型蓄能式融霜方式,提出一种大型蓄能式空气源热泵热水机组的新流程。详细阐述新系统的工作原理、全年多种高效运行模式以及与常规系统比较所具备的特点,并针对新系统今后的应用和发展提出需要解决的关键技术。     

地埋管地源热泵系统设计中几个问题的看法

结合天津一个空调面积为14000m^2的地埋管地源热泵空调工程的设计，介绍对地埋管换热器的取热量和散热量进行测试的实验方法，为工程设计提供可靠的依据。对天津地区不加防冻液地埋管地源热泵机组进行讨论，并分析热泵机组采用满液式蒸发器，节能效果更加明显。     

某水源热泵热源井群供水-回灌系统运行效果分析

概述某水源热泵系统场地水文地质条件、热源井群布局和运行方案设计,指出建立有效的水源热泵供水-回灌系统的重要基础在于进行场地勘查与试验工作,尤为重要的是提高热源井的成井质量,并保证有足够大的井距;论证节水型运行方案较经济供水需水量运行方案、标准工况需水量运行方案有更大的适用性,可以保证水源热泵系统的运行效果。     

空气源热泵辅助供热太阳能热水系统技术经济性分析

结合昆明地区的气候特征,分别以电加热热水系统与燃气热水系统为参照,对空气源热泵辅助供热的太阳能热水系统集中供生活热水进行技术经济性分析。研究结果表明,在昆明地区采用空气源热泵辅助供热太阳能热水系统,节能性与经济性均较显著,是适宜推广的生活热水系统形式。     

三维数值模型及其在地源热泵岩土热物性计算中的应用

利用有限体积法,在Matlab平台上建立三维数值模型,通过经典线热源模型对该模型进行验证,并介绍工程应用。该模型能够反映实际钻孔参数,适应U形埋管内流量波动、加热功率较大波动等情况。结合实际测试数据,应用该模型可反演得到地源热泵岩土热物性参数。且该模型能够克服经典线热源模型忽略钻孔内容积比热容的局限性,更好地反映实际地源热泵岩土热响应情况。