综合建筑群不同入住率下复合地源热泵运行策略模拟研究

综合建筑群集住宅商业办公为一体,在商业办公满负荷运行的条件下,运用数值模拟研究住宅小区30%、50%、70%、100%4种入住率条件时地埋管换热器运行情况,可以得出不同入住率下复合式地源热泵系统最优运行控制策略。结果表明,入住率为30%时采用过渡季节开启冷却塔散热,冬季采用地埋管取热的方式能达到最优运行效果;入住率为50%和70%时,夏季埋管全部使用,冬季只运行一半的运行方式最佳;入住率为100%时,采取地埋管换热器出口水温比对应时刻的湿球温度高2℃时开启冷却塔的方式,运行效果最佳。本文以土壤温升和优化系统运行效率为依据,对综合建筑复合式地源热泵系统的运行设计有一定的参考价值。     

地埋换热器温度场数值模拟及试验研究

土壤温度场的恢复特性是判定土壤源热泵系统长期稳定运行的重要依据。探讨了某住宅小区土壤源热泵系统的设计方法及主要部件地埋换热器的埋管方式。利用建筑热环境设计模拟分析软件De ST-h建立高层住宅建筑群模型,并进行全年空调负荷模拟。运用大型商业软件FLUENT模拟分析了土壤源热泵连续运行一个夏季和经过一个秋季过渡季后地埋换热器周围土壤温度场的变化和恢复情况,试验研究了制冷过程及制冷期后地层温度恢复过程不同地层的温度分布,结果与数值模拟基本吻合。最后,指出复合式土壤源热泵有利于促进土壤温度场的恢复,从而实现系统长期稳定地运行。     

复合地源热泵系统土壤换热器预测模型研究

在复合式地源热泵系统中控制策略存在着极大的优化空间,本文提出以土壤换热器与冷却塔两者出口水温作为控制依据的运行策略,为实现此控制方法,需要建立准确的预测模型.本文运用人工神经网络(ANN)实现土壤换热器侧出口水温的预测,研究复合式地源热泵系统不同运行模式下预测的可行性与准确性,并与动态数值模拟结果比较.结果表明利用人工神经网络可以准确预测土壤换热器的出口水温,且模型具有较好的泛华能力,最大误差不超过0.25℃.     

南京地区混合式地源热泵系统可行性与初投资的探讨

根据南京地区空调负荷的特点分析了南京地区混合式地源热泵系统的可行性,改善土壤与U型管换热的情况,平衡冬夏季大地的得热与失热情况;介绍了地埋管与辅助冷却塔联合运行的方式,并与不同空调负荷设计U型地埋管时的初投资与地埋管占地面积进行了比较.     

地埋管换热器传热特性模拟与试验研究

利用土壤源热泵试验系统,进行不同埋管间距下夏季连续运行试验,用FLUENT软件建立竖直U型地埋管换热器与土壤间的传热模型,对不同管间距的U型地埋管周围土壤温度场和地埋管换热器传热特性进行了数值模拟,将数值模拟结果与试验数据进行对比分析。通过分析,得到了不同埋管间距对土壤源热泵系统性能的影响大小,以及地埋管周围土壤温度场的变化对地埋管换热器换热性能影响规律,验证了所建立的模型和所用模拟条件的正确性。     

严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行策略优化

针对严寒地区建筑供能能耗大,土壤源热泵系统连年取热造成的土壤热失衡问题,以太阳能辅助土壤源热泵系统为研究对象,提出常规、多模式切换地埋管分区运行策略并对其按季度进行划分,在各季度期间设置不同的温控参数,研究不同运行策略的设置对太阳能辅助土壤源热泵系统性能的影响规律,从而得出相对最优运行策略。判优参数包括供暖保证率、机组COP、换热器取热量、土壤温度及运行费用。结果表明：与常规运行策略相比,多模式切换地埋管分区运行策略的供暖保证率100%、机组COP提升14.42%、换热器取热量减少35.3%、十年后土温升高1.13 ℃、年运行费用减少618元。     

辅助散热对地源热泵地埋管换热器换热效果改善的分析

地源热泵在工程应用中存在大量失败的案例,原因是在具体的工程应用中未具体分析地源热泵节能的特定性.本文根据地源热泵系统地埋管换热器冬、夏季的换热的基本原理,指出夏季辅助散热对改善地埋管夏季换热的重要意义,并结合具体实验进行了分析讨论.     

闭式冷却塔-土壤源热泵系统夏季工况试验研究

为探究闭式冷却塔-土壤源热泵系统在不同控制策略下土壤温升与COP的变化情况,对其进行试验分析。试验结果表明:通过白天冷却塔-GCHP联合运行夜间关闭冷却塔(模式1)、白天冷却塔-GCHP联合运行夜间关闭热泵机组(模式2)和控制源侧流量的配比(模式3)与GCHP单独运行试验对比发现加入冷却塔能显著阻止COP下降,且连续制冷优于间歇制冷。模式3改善效果最佳,机组COP最大增幅为30%,最小减幅为17%;系统COP最大增幅为25%,最小减幅为16%。在土壤温升方面,3种模式均能减缓土壤周围温度的增加。在埋深30 m处,模式2效果最佳,土壤温升降低了24%;在埋深45 m和60 m处,模式3效果最佳,土壤温升降低了31%,对于上海夏季炎热需长期供冷地区,模式3为最优控制策略。     

混合式地源热泵夏季运行的试验研究

分析了混合式地源热泵的控制方法和控制参数。通过试验对比了在相同运行方式下冷却塔与地埋管串、并联时混合式地源热泵的运行结果,得出了基于系统综合效率与热平衡条件下的南京地区较合理的混合式地源热泵连接与运行方式。     

垂直埋管换热器布置形式对地下换热特性的影响分析

基于地源热泵地埋管换热器钻孔内准三维传热模型和钻孔外有限长线热源模型,采用温度叠加原理,编写地下换热系统计算程序,通过引入管群横截面水力半径的概念,研究了管群不同布置形式对地埋管换热器换热效果的影响。研究结果表明:在匀强交变脉冲热流作用下,当向地下吸热放热平衡时,管群的布置形式对地埋管换热器换热影响不显著;当吸热放热不平衡时,管群的布置形式对地埋管换热器换热影响较大,水力半径小的布置换热效果较好;并推出即使地埋管换热器向地下土壤吸热放热不平衡,只要不平衡率不高,通过设计合理的管群布置形式,单独的地源热泵空调系统依然可以长期正常运行。     

Performance analysis of air source heat pump system for office building

In this study, the performance of an air source heat pump system installed in a commercial building is analyzed using the developed heat pump performance model and building load simulation data of several regions in Korea. The performance test of an air source heat pump system with a variable speed compressor is tested to develop model that considers changes in the performance characteristics of the heat pump system under various operating conditions. The heat pump system is installed in an environmental chamber, and the experimental equipment is set up according to the manufacturer’s specifications as well as the AHRI 1230 test specifications. The performance test conditions of the heat pump system are selected using a central composite design method, in which 29 points for each cooling and heating mode are selected. The developed performance model based on experimental data predicts experimental values with an error of ±5 %. Building cooling and heating loads in three regions in Korea are analyzed using TRNSYS software, which includes standard building and weather data from Seoul, Daejeon and Busan in Korea. The effects of outdoor air temperature and part load ratio on the performance and regional monthly average power consumption of the heat pump system are analyzed.

     

太阳能—地源热泵联合循环技术研究

太阳能—地源热泵系统联合循环的研究目前还没有形成完备的理论体系,可供应用的基础数据不足,还不能为工程实际应用提供充足的理论依据。本文就太阳能与地源热泵系统联合运行的必要性和可行性进行探讨,提出了相应的技术方案;总结太阳能—地源热泵空调系统的特性,提出太阳能—地源热泵空调系统有待解决的问题,为太阳能—地源热泵联合循环技术在建筑上应用提供参考和借鉴。     

纯电动客车冷却系统的能耗优化

针对电动客车冷却系统的能耗优化问题,分析了冷却系统各个部件的工作原理,并利用AMESim搭建了纯电动客车冷却系统的仿真模型,仿真分析了水泵与风扇在不同占空比组合工作下和风扇以不同开启温度工作对冷却系统能耗的影响.分析结果显示水泵与风扇参数在处于某一区间时,冷却系统散热性能最优与能耗最低.为进一步验证该参数,根据初步的仿...     

夏热冬暖地区地源热泵系统实验研究与节能分析

以广西某多功能大楼为例,介绍了应用于夏热冬暖地区多功能建筑中的地源热泵-冷却塔空调热水联供系统,并通过实验对系统的运行性能进行了分析,同时与常规电锅炉、燃煤锅炉、太阳能+电锅炉及空气源热泵的能耗进行比较,体现了地源热泵技术在实际应用中的节能性和经济性。     

空气源蓄热式土壤源热泵系统模拟研究

提出了空气源蓄热式土壤源热泵系统,该系统将夏季自然空气热量蓄存于土壤中,冬季再由热泵取出供热,即实现了可再生能源的移季利用又能解决严寒地区应用土壤源热泵引起的土壤全年总取热量与总排热量失衡的问题.为研究系统运行特性,建立了系统全年仿真模型,并以哈尔滨某建筑为例进行了模拟计算.结果表明,经移季蓄热埋管管壁处土壤温度升高了3.2℃,显著改善了热泵运行条件,使得供暖保证率达到了99.5％,热泵性能系数为3.99,系统全年供热性能系数为2.56.证明了该系统在严寒地区应用是可行的.     

低谷电驱动双级耦合热泵蓄能空调系统优化

针对寒冷地区周边无热网且环境要求较高的建筑对象,提出了利用低谷电驱动的空气源双级耦合热泵蓄能空调系统,介绍了系统的组成和运行原理,分析确定了系统优化目标变量,建立了系统优化数学模型,针对126m2某办公建筑,研究了热泵容量和关闭温度对经济性的影响规律,结果表明:在乌鲁木齐的气候条件下,热泵的最优关闭温度为-20℃,额定制热量为8k W,系统全年平均COP为1.71,系统全年运行费用仅较集中供热和分体空调方案高4%,表明该系统具有一定的应用可行性。     

高温水源热泵回收锅炉水膜除尘污水中余热方案及运行控制策略的探讨

利用高温水源热泵设备可回收锅炉等能量转化设备产生大量的低温余热,提高其温度用于直接供热。本文对此进行了分析,提出了技术方案,并对热泵余热回收利用系统的运行策略进行了深入的探讨。     

浅埋地源热泵与毛细管空调组合系统应用研究

介绍了浅埋地源热泵与毛细管空调组合系统的应用实例,阐述了组合系统的设计理念,并对其进行了分析和初步的测试。结果表明该系统运行可靠,节能明显。     

仿真用压缩机数据库软件的研究

以VB6．0为开发工具，开发了仿真用压缩机数据库软件，该软件不仅具有数据库的操作功能，还能够进行不同类型压缩机的图形法仿真，是制冷与热泵系统仿真的重要组成部分，为制冷与热泵仿真软件的开发奠定了基础。     

富水土壤源热泵供冷采暖机组运行特性研究

介绍了作者自主设计实施的土壤换热器与冷却塔并联的耦合型地源热泵空调系统,运用单因素方法,研究了冬夏两季热泵机组的运行特性;研究结果表明:夏热冬暖地区,本实验系统夏季采用热泵机组匹配土壤源释热的制冷效果一般,制冷工况热泵机组能效比约3.66,系统能效比约2.7;冬季采用热泵机组向建筑物供暖效果较佳,系统能效比达3.4以上.