水源热泵机组能效相关标准发展及其理论极限值

分析水源热泵机组能效相关标准的发展,总结不同标准对水源热泵机组的能效要求,理论分析水源热泵机组的能效理论极限值,得出其计算方法。结合现行GB/T19409—2013《水(地)源热泵机组》规定的额定工况条件,推导计算出水源热泵机组ACOP理论极限值:水环式为9.97,地下水式为10.91,地埋管式为10.16,地表水式为10.16,相当于对应节能评价值的2倍左右,说明提高水源热泵机组能效具有较大的空间。     

GB/T 19409《水源热泵机组》修订中的几个关键问题

针对正在修订的GB/T 19409《水源热泵机组》标准,介绍了标准名称、产品分类、能效指标以及试验工况等主要修订内容,并对主要修订内容的依据进行了详细说明。     

一种新的多联式空调(热泵)机组能效评价方法

国家标准GB/T 18837—2002《多联式空调(热泵)机组》正在讨论修订中,关于多联机的能效评价方法成为此次修订内容的关注点。本文通过分析ISO标准及现有国家标准中的不足,并结合欧盟标准,提出一种新的多联式空调(热泵)机组能效评价方法,该评价方法更能体现多联机的运行特性。     

湖水源热泵冬季供暖适应性研究

从湖体水温、热泵机组能效、冷排水对水环境的影响及热泵系统节能性四个方面分析了湖水源热泵在冬季供暖的适应性。研究表明,湖水源热泵供暖技术具有良好的节能效益,实测热泵机组能效达到4.34～4.81,相对传统的风冷热泵、电锅炉、燃气锅炉系统而言,水源热泵系统的节能率分别达到5%、68%和29.8%。     

我国热泵热水机能效标准的研究

介绍热泵热水机国内外如美国、日本相关能效标准。对国内55家热泵热水机企业460多个型号的样本数据进行调研。对热泵热水机名义工况下COPh与制热量间的关系进行统计并分析,结果显示:空气源普通型热泵热水机最低COPh值为2.93;水源热泵热水机最低COPh值为3.55。线性回归分析发现热泵热水机COPh值与制热量的线性关系不明显,故建议制定热泵热水机的能效等级可不考虑制热量对COPh值大小的影响。本文建议热泵热水机能效等级标准采纳三级能效等级:其中3级表示入门级,2级表示节能级,1级表示最高级。本文根据理论分析和数据统计给出空气源热泵热水机(含普通型和低温型)及水源热泵热水机这3级能效标准的建议值,例如普通型空气源热泵热水机的COPh从3级、2级到1级分别3.7,4.0和4.3,可供标准制定时参考。     

我国空调与热泵的能效和标准现状与分析

本文总结了我国空调热泵的能效标准,阐述了季节能效比SEER、综合部分负荷值IPLV和热泵热水机组全年能源消耗效率APF之间的关系,分析我国能效(分级)标准发展历程。其中,空调与热泵的能效标准,风冷从单一工况的制冷能效比EER或性能系数COP,发展到SEER和供热季节性能系数HSPF;水冷从单一工况COP,发展到综合部分负荷系数IPLV。提出低环境温度空气源热泵IPLV(H)的3级能效划分建议值。同时,指出能效标准的共性与问题,如理论工作还有待加强,评价指标不统一,部分能效标准缺失,能效标准未能及时与产品标准相对应等,并对今后能效标准的研究思路和方向给出了建议。     

冷热互联系统研究及其能效计算准则讨论

随着节能减排的不断深入和能源效率的逐步提高,同时利用冷量和热量的冷热互联系统将得到进一步的推广应用。与传统的制冷系统和制热系统的能效计算相比,冷热互联系统能综合利用冷热两部分的能量,原来单独冷、热量的能效计算法则是否适用于新的系统需要重新考虑。本文构建了复叠机组和热泵机组互联(A系统)、以及常规制冷机组和热泵互联(B系统)两种冷热互联系统,提出了3种能效计算方式,通过具体实验操作和分析给出了3种系统的COP计算方式和结果,其中第3种计算方法综合考虑了制冷系统制冷量和热泵系统制热量作为收益,将整个系统的轴功率看作补偿能量,最为合理。     

可变内容积比螺杆式压缩机的性能分析

随着冷水机组、单元式空调机和水源热泵机组等产品的能效指标从名义工况EER或COP发展到IPLV或ICOP,机组的变容量或变工况性能主要取决于压缩机的变容量或变工况性能。固定内容积比的螺杆式压缩机如果在偏离设计工况下工作,效率下降,进而导致整个机组的性能下降。本文研究变内容积比螺杆式压缩机,内容积比可变化,使得压缩机内压比与外压比与工况相适应,可提升压缩机效率及机组性能。应用于冷水机组、水源热泵机组时,水源热泵机组在制冷工况时能效比可提高14.1%～35%,冷水机组的IPLV可提高7.2%左右。     

采用定速压缩机的低环境温度空气源热泵(冷水)机组季节能效评价分析及试验研究

产品标准GB/T 25127.1—2020《低环境温度空气源热泵(冷水)机组第1部分:工业或商业用及类似用途的热泵(冷水)机组》于2021年4月1日实施,对该类产品的性能评价方法由综合部分负荷性能系数(IPLV)转变为季节能效(HSPF及SEER)评价。如何适应新版标准的评价方法,本文从季节能效评价的基本思路进行理论分析,对季节能效试验的主要优化方向进行研究,并通过试验进行验证。结果表明,改进后的测试策略使机组HSPF及SEER分别提升4.9%和3.3%。     

一批行业新标准有望近期实施

空气能热水器能效标准据悉,空气能热水器能效标准今年上半年有望出炉,目前市场上销售的空气能产品约有近20%因不达标而面临淘汰。热泵热水机能效标准征求意见稿中指出,该标准"适用于以电动机驱动,采用蒸汽压缩及制冷循环,以空气为热源,以提供热水为目的的热水机(器)"。也就是说,该标准不适用于水源热泵产品。同时,该标准明确规定了热泵热水机能效限定值、节能评价值,以及能源效率等级的判定、试验方法及检验规则。空气能被认为是解决南方供暖问题的首选方     

某别墅土壤源热泵系统冬季运行性能检测与节能分析

以某可再生能源建筑应用示范项目为例,介绍土壤源热泵系统能效测评的基本内容与方法,并对该项目土壤源热泵系统冬季运行工况进行能效检测。检测结果表明,该系统冬季COPSH达到3．1,节能率达到22．3％。     

重庆地区地埋管地源热泵系统的某工程应用分析

对重庆地区某办公楼的地埋管地源热泵系统进行了经济性和节能性分析,其中节能性分析是依据测试结果进行的。经济性分析结果表明：本工程采用地埋管地源热泵系统,相比空气源热泵系统,初投资静态回收期为12年;相比冷水机组＋燃气锅炉,初投资静态回收期为14．1年。节能性分析结果表明：本工程采用地埋管地源热泵系统,系统制冷和制热能效比分别能达到3．6和2．9;夏季,相比于空气源热泵,系统能效提高率为20．0％,相比于冷水机组,系统能效提高率为2．9％;冬季,相比于空气源热泵,系统能效提高率为16．0％,相比于燃气锅炉,系统能效提高率为26．7％。     

太阳能热泵混合式供热水装置的设计与控制

太阳能与热泵机组混合式供热水系统充分利用了太阳能和热泵机组供热水各自的优点，可实现稳定的热水供应并节约能源；本文提出了在混合式供热水系统设计和运行控制方面的一些看法，对于供热水的空气源热泵化霜也进行了讨论，可供具体工程作参考。     

基于改进模糊算法的污水源热泵系统运行能效评价

针对传统的模糊评价方法存在多因素耦合和专家打分不一致的问题,提出了一种改进的模糊评价方法以提高评价指标权重计算的准确性。将层次分析法、三标度法和拟优一致判断矩阵结合改进模糊评价模型,免去了一致性检验这一环节,以沈阳沈抚新区一处综合建筑为例,构建污水源热泵系统运行能效评价指标体系,结果表明,一级指标的排序分别为经济效益,权重0.501,环境效益指标,权重0.303,社会效益指标最低。二级指标中,热源效率权值最高为0.217,是影响目标集中供热系统运行能效的最主要因素,优化热源配置可以更好地挖掘节能潜力,其次应适当增大系统运行时热水供回水温差。     

蒸发冷却＋空气源热泵复合冷（热）水机组夏季能耗分析

蒸发冷却＋空气源热泵复合冷（热）水机组由蒸发冷却段和机械制冷段组成,蒸发冷却段是蒸发冷却式冷水机组,机械制冷段是直接蒸发冷却器（DEC）与空气源热泵冷（热）水机组的联用。本文首先对DEC＋空气源热泵冷（热）水机组的夏季能耗进行分析,并与传统的单独运行空气源热泵冷（热）水机组的情况进行对比;另外从压一焓图和温一熵图角度分析空气源热泵冷（热）水机组联用DEC后能效比提高的机制;然后以西安地区为例对蒸发冷却＋空气源热泵复合冷（热）水机组进行夏季能耗分析,推导出单独利用蒸发冷却技术就能制取18℃左右高温冷水的气候条件。为蒸发冷却制取冷水技术在中等湿度地区甚至高湿度地区的应用提供理论依据。     

DCCHP排烟余热耦合空气源热泵系统性能分析

内燃机冷热电联供系统作为一种高效的能源利用方式,排烟余热回收后的排放温度在100℃左右,仍有部分低温余热没有充分利用,提出一种分布式冷热电三联供（distributed combined cooling heating and power,DCCHP）动力排烟低温余热耦合空气源热泵系统,实现了排烟余热的深度回收。以10 kW内燃机冷热电联供为基础,研究了该系统可回收余热量、热泵循环性能系数（coefficient of performance,COP）以及对一次能源利用率的影响。结果表明：在设计工况下,DCCHP系统排烟余热1.22 kW,热泵系统回收余热量可达1.07 kW,排烟余热回收率达到87.7%;热泵COP高达4.66,提高39.5%;系统一次能源利用率提高3.9%;同时解决了寒冷地区冬季热泵机组蒸发器结霜、低温环境下运行性能差的问题。此研究为冷热电联供系统与热泵机组的联合高效应用提供了重要的参考。     

中国典型空调产品及设备能效水平进展分析

本文对房间空调器、转速可控型房间空调器、单元式空气调节机、多联式空调（热泵）机组及冷水机组等典型制冷空调产品和设备能效水平进展进行了分析。     

地源热泵能效比试验与研究

采用对比试验,对不同型号井埋管的散热能力、传热能力进行研究,从而得出不同井埋管对地源热泵的不同影响。对地源热泵能效比研究前景作简单介绍,在试验部分,通过对传感器进行校正与误差分析,保证试验中数据的精确性,使散热试验和取热试验一样。应用传热模型,根据散热和取热中管内水流的流量和温度,就可以计算出水平管在各种工况下的平均散热和取热能力,鉴于在地源热泵系统应用中,地埋管换热器的设计是最关键的部分,而地源热泵的能效比又与其有密切联系,可以由此知道不同型号井埋管对地源热泵能效比的影响。