太阳能辅助加热土壤源热泵系统理论分析

土壤源热泵在冬季运行一段时间之后,存在工作温度降低的工况。为提高土壤源热泵的性能,在负荷匹配的情况下增加其经济性,本文提出了一种太阳能辅助加热方法。通过冬季供暖工况的理论分析得到供热系数与埋管进出口温度、空调供热负荷的关系。得出在增设太阳能辅助系统之后热泵供热系数能有较大提高的结论。     

SGCHPS土壤热平衡及系统热量利用

为解决严寒地区建筑物热负荷远大于冷负荷而导致的太阳能-土壤源热泵系统(SGCHPS)供热性能逐年下降、以至于无法使用的问题,提出依靠太阳能季节性土壤蓄热来维持土壤热平衡、提高系统效率的方法.以严寒地区太阳能-土壤源热泵供热供冷示范工程为平台,进行了为期3 a的蓄热、供热、供冷长期实验.实验结果表明:在保证供热供冷效果的基础上,土壤温度呈现日周期和年周期变化,土壤保持了以年为周期的热平衡;太阳能在冬季供热量中占85%;在供冷季同时进行蓄热和供冷的2组土壤换热器(GHE)可根据换热功率分配其比例.土壤蓄热解决了严寒地区建筑物冷热负荷不平衡的问题,使系统能长期高效运行,并实现了全年太阳能的利用,节约了大量的常规能源.     

SGCHPS土壤蓄热供热供冷效果分析

为减少建筑供热供冷能耗,实现严寒地区太阳能-土壤源热泵系统（SGCHPS）对建筑进行长期稳定的供热供冷,提出依靠季节性太阳能土壤蓄热来维持土壤热平衡、提高系统效率的方法.以严寒地区太阳能-土壤源热泵供热供冷示范工程为平台,根据建筑负荷确定系统配置,并选定4种模式交替运行,进行了3年的长期实验.实验结果表明：季节性蓄热S...     

太阳能空气源热泵复合系统实验研究

本文基于太阳能集热器的运行不稳定性和空气源热泵冬夏季极限天气性能衰减,建立了一种太阳能一空气源复合热泵系统,并对其运行模式和技术特点进行了分析.实验测试了夏季名义工况和最大负荷工况下复合系统制冷兼制热水性能系数;冬季室外换热器需要和不需要周期除霜工况下复合系统的制热性能系数;冬季周期除霜工况下热泵的除霜时间和除霜效果.结果表明:该复合系统在夏季(名义和最大负荷工况)和冬季(除霜、不除霜工况)的COP比常规空气源热泵系统高;冬季除霜条件下利用蓄热热水热量反向除霜时间明显小于常规除霜模式的除霜时间且效果良好.     

寒冷地区土壤源热泵+太阳能空调系统冬季运行特性分析

分析某建筑物土壤源热泵+太阳能综合空调系统运行特性。结果表明,太阳能热水系统在冬季大部分时间能够满足日常的生活热水需求,保证水箱温度在要求的使用范围之内。在连阴天气时,则需要热泵对其进行辅助制热以保证供水温度。该系统替代传统锅炉供热,地源热泵机组在COP为4.0的情况下运行时,一个采暖期可节省能源30%左右,减少了大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放量。因此在寒冷地区土壤源热泵+太阳能综合空调系统替代传统方式在节能与环保等方面有着巨大的意义。     

寒冷地区太阳能-地源热泵耦合机组性能比较

针对夏季冷负荷远远大于冬季热负荷的冀西北寒冷地区冬季对供暖质量要求高、时间长的特点,以某办公楼供暖系统改造工程为例介绍了地源热泵系统的优化方案,分析了寒冷地区建筑物供暖应用地源热泵技术的必要性和可行性,研究了太阳能-地源热泵耦合式供暖模式的节能效果,提出了寒冷地区建筑物新型节能环保供热方式的发展方向。     

太阳能-土壤源热泵供热系统在张家口地区的应用

张家口作为可再生能源示范区,为保证良好的空气质量,适应当前形势,使用可再生或清洁能源供热是必要的.本文介绍了张家口某收费站燃煤锅炉改太阳能-土壤源热泵工程,并对太阳能-土壤源热泵供热系统的运行情况进行了分析,总结出系统运行中存在的问题并给出相应的建议.为张家口地区太阳能-土壤源热泵供热系统的应用及推广提供一定的参考.     

太阳能-土壤源热泵系统仿真建模及运行研究

基于太阳能-土壤源热泵系统各部件之间的耦合关系,建立了太阳能-土壤源热泵系统中热泵机组、地下埋管换热器、太阳能集热器及蓄热水箱等各组成部分的仿真模型,对某一实际工程应用DeST软件计算建筑物负荷,并建立了太阳能-土壤源热泵系统的模型,分析研究了该系统在动态和静态两种运行模式下的性能特征,并得出两种运行状态下系统平均制热性能系数COPh值分别达到3.5和2.98.     

太阳能-空气源热泵的直接采暖系统

为了提高太阳能集热器运行稳定性及空气源热泵适应冬季低温环境的能力,构造一种太阳能-空气源热泵串联连接的直接采暖系统。实验测试冬季工况下,热泵压缩机的供热特性和实验房间的温度变化。结果表明:系统经过180 min的预热时间,地板表面温度达到26.2℃,室内环境温度达到22.1℃;稳定供热过程中,室内温度波动范围为0.2℃,完全满足室内冬季供暖需求;系统停机3 h,地板温度下降3.1℃,室内环境温度下降1.2℃,仍能满足人体热舒适性需求,验证了该供暖系统运行的可行性及稳定性。     

太阳能-土壤源热泵系统在唐山地区适用性研究

简述了太阳能-土壤源热泵系统的研究现状,介绍了太阳能-土壤源热泵系统形式,采用Dest软件对唐山地区的太阳能辐射量情况进行了分析,并对典型建筑的负荷特性进行了模拟分析,论述了太阳能-土壤源热泵系统在唐山地区的适用性。     

上海某办公楼土壤源热泵系统冬季运行特性实测分析

通过对上海市某办公楼土壤源热泵系统冬季工况的长期监测,分析了土壤源热泵系统在上海市办公类建筑下的长期运行特性.监测结果显示,冬季工况下,日均部分负荷率有80%的时间都处于40%-80%负荷率下,40%负荷率的时间最长,占整个冬季工况的23.3%.机组能效比为3.8-6.7,系统能效比为1.9-4.7.能效比不仅受部分负荷率和地埋管出水温度影响,受用户侧出水温度影响也较大.因此基于建筑负荷,合理设置机组和水泵开启台数及合理设置用户侧出水温度对土壤源热泵系统高效运行具有重要意义.     

太阳能—土壤源复合式热泵制热特性实验研究

针对太阳能热泵和地源热泵应用中的问题,设计了以壳-套管三介质复合换热器为核心部件的太阳能-土壤源复合式热泵系统,并进行了冬季制热性能的实验研究。结果表明,在热源侧总循环水流量不变的条件下,与单一土壤源热泵相比,太阳能-土壤源复合式热泵系统制热量提高了16.5%,COP提高了17%。     

太阳能供暖中辅助热负荷需求量分析及软件开发

目的 开发出可以供专业零基础的人使用的,可灵活计算不同地区、不同房型的太阳能供暖时添加多少辅助热负荷的计算软件.方法 利用VB编制平台,建立全国气候资料库、辐射强度和典型房间等数据库,计算建筑供热所需负荷和集热器能够提供的负荷,得出辅助热源需提供的热负荷.结果 以沈阳地区和北京地区为例,给出一年中不同太阳能强度划分区域辅助热源最大添加量的大小和时间;各区域过渡季节太阳能集热器与建筑所需热负荷的匹配情况.两区域辅助热源最大添加量均在1月,且供热辅助热源的添加主要集中在冬季;过渡季节按标准已安装的太阳能集热器基本可以提供建筑供热所需热负荷.结论 此软件计算结果与实测结果基本相符,具有可靠性;可以对不同地点、不同房型和不同的集热器进行计算,具有广泛性;采用数据库的形式,具有开放性;结果以图表的形式输出,具有直观性.     

三套管蓄能型热泵在非常定工况下的实验

为制定三套管蓄能型热泵在极端工况下的运行策略,验证其在运行状态下切换换热设备的稳定性与可靠性,对一台2HP样机进行了室外高/低温及切换条件下的实验.结果表明:在室外干球温度38~43℃工况下,三套管蓄能器与空气源热泵联合供冷的COP为2.8~2.4,较相同条件下的空气源热泵单独供冷COP高17%;在室外干球温度-17~-10℃工况下,太阳能辅助三套管蓄能器供热的COP为2.8,较相同条件下的空气源热泵单独供热COP高65%;样机在运行状态下切换换热器会造成运行参数的小幅度波动,但可于420 s内恢复稳定,证实了样机运行的可靠性.     

配置储热罐的供热机组运行定值计算

供热机组以热定电的运行方式导致调峰能力不足是冬季中国三北地区大量弃风的重要原因之一。储热罐作为一种蓄能手段能够从一定程度上实现供热机组热电解耦。基于机组回热系统热力学分析,定义抽汽-负荷增益系数,分析供热抽汽流量与机组发电负荷间的定量关系,进而获得变供热工况下的锅炉负荷定值。基于供热机组运行特性及热网加热器换热特性分析,对储热罐工作过程中的运行流量进行定值,对供热机组调峰能力区间进行定值约束。结果表明,所提增益系数能够精确计算变供热工况下机组运行参数,所提定值方法能准确直观地表现储热罐对供热机组调峰运行的影响能力和储热罐运行过程中的定值问题,定值结果为机组和储热罐的安全灵活运行提供指导。     

土壤源热泵空调末端系统的[火用]分析

针对土壤源热泵空调末端系统在冬季采暖工况下与传统中央空调(燃气锅炉+冷水机组)的不同,采用分析法对土壤源热泵空调末端系统(火用)损进行分析,得出了土壤源热泵空调末端系统的损与冷热流体对数平均温度差的关系.     

福州住宅应用土壤源热泵的全年能耗与可行性分析

以福州地区典型的单户住宅为实例,在全年逐时建筑负荷计算的基础上,进行空气源热泵和地源热泵的全年能耗分析,并在此基础上进行两者的经济性比较。结果表明,从全年能耗比较,土壤源热泵比空气源热泵节能15%,其中夏季节能13%;冬季节能20%。尽管土壤源热泵机组的季节性能比SE-ER高于空气源热泵,但由于福州冬季室外气温较温和,夏季地温偏高,土壤源热泵的节能效果不及夏热冬冷地区明显,并且初投资回收期较长,经济可行性较差。     

潜热蓄热对太阳能-土壤源热泵系统影响

为提高太阳能-土壤源热泵系统在整个供暖期性能系数,提出带有潜热蓄热装置的太阳能-土壤源热泵供暖系统,并对该系统在哈尔滨地区的运行特性进行动态数值模拟,分析潜热蓄热装置对系统在整个供暖期运行性能的影响.由模拟分析可知,相变蓄热装置在系统的运行中起到重要的作用,使整个系统的运行更加灵活、高效、稳定.系统在整个供暖季的平均供暖性能系数为3.82,在供暖季的前期和末期,系统的日平均供暖性能系数较高,最高可达12.89.     

地源热泵系统运行特性的分析

在涡旋压缩式地源热泵系统的冬、夏季典型工况下的循环性能分析的基础上,重点分析了地源热泵系统冬季随冷凝温度、循环水流量变化时的的运行特性,指出地源热泵系统的运行工况应兼顾末端负荷和机组循环性能之间的关系,并采取内外参数综合的容量调节方法。     

一种新型阳台壁挂太阳能—空气源复合热泵系统

介绍了一种新型阳台壁挂式太阳能—空气源复合热泵系统,说明了系统在冬季、夏季和过渡季节的运行方式、控制模式及技术特点。系统结构简单,安装上与现有空气源热泵协调一致,易实现高层建筑热水系统和建筑一体化。系统充分利用了低品位的太阳能,实现太阳能热效应和空气源热泵的优势互补,既可有效提高空气源热泵冬夏季运行的可靠性,又可提高夏季阴雨天气、过渡季节及冬季太阳能热水器运行的稳定性,对于节约能源和环境保护具有重要意义。