地源热泵岩土热物性测试简介与分析

地源热泵系统作为利用可再生能源的暖通空调技术,具有节能、环保等优点,在世界范围内被广泛使用。土壤作为地源热泵系统的冷热源,对整个系统有着至关重要的影响。不同建筑负荷特性要求系统对土壤的取放热量不同,二者的不平衡会使土壤的温度发生变化,影响整个系统的运行。对特定建筑地源热泵系统土壤的热物性测试是设计地埋管系统的重要依据。本文对热物性测试的理论依据进行了简单介绍,并对具体事例进行了分析计算,得出岩土体的导热系数等具体热物性参数,为地源热泵系统的精确设计提供了依据。     

基于太阳能季节补热的地源热泵空调系统研究

在北方地区,由于建筑物的冬季热负荷大于夏季冷负荷,单独采用地源热泵对建筑物供暖、制冷,长期运行会造成土壤的温度逐年下降,最终导致地源热泵机组COP越来越低,严重时会影响机组的正常运行。夏季采用太阳能对土壤补热,解决地源热泵机组单独运行时冷热不平衡问题,有效提高机组热效率,达到综合节能的目的。通过对太阳能-地源热泵复合空调系统进行分析研究,利用TRNSYS软件进行分析模拟,从而得出太阳能-地源热泵空调系统的最佳匹配方案。     

地源热泵系统非平衡冷热负荷运行特性研究

建立地埋管传热模型和系统能耗模型,对非平衡冷热负荷条件下地源热泵系统运行特性进行模拟计算。当建筑空调冷负荷大于热负荷,且供冷时间较长时,地源热泵系统从冬季初始运行,到达夏季时段,地温比夏季初始运行低,更加有利于夏季地源热泵系统节能。地源热泵系统运行7a后,采取夏季和冬季初始运行两种方案的地埋管钻孔壁年平均温度与土壤初始温度相比,分别上升3.10和5.12℃,导致机组耗功率逐年增加,应考虑采用复合式地源热泵系统间歇运行或增设地埋管设置分区运行策略,平衡土壤传热量。     

一种基于排取热量平衡的地源热泵系统设计方法

地源热泵空调系统作为一种高效节能的空调系统,正得到日益广泛的应用.然而,由于建筑物的冷负荷及其运行时间往往大于供暖负荷及其运行时间,设计过程中往往取最不利情况下的负荷计算结果作为设计依据,排取热量的不平衡导致地温变化,最终影响空调运行性能.针对于此,提出了一种基于排取热量平衡的地源热泵系统设计方法.     

地源热泵与主动式冷梁高效复合系统在学校建筑中的应用与设计

本文中的工程采用可再生能源--土壤源地源热泵作为空调冷热源。根据岩土热响应报告、全年能耗分析及地源热泵方案经济性分析,确定了地源热泵配置方案及室外的埋管形式及数量,并配置冷却塔辅助散热以维持土壤热平衡。空调末端(教室及办公房)采用主动式冷梁+新风系统。地源热泵系统分设高温和低温供水系统。18/21℃高温冷冻水供给主动式冷梁承担室内显热冷负荷,有效提高了地源热泵机组的能效比;(新风)空调机组利用低温供水(7/14℃)有效进行冷冻除湿,实现了室内温湿度独立控制。主动式冷梁和地源热泵系统复合系统在舒适度、节能和环保等多方面展现出了优势。     

热回收型空气源热泵在室内游泳馆的应用

介绍了热回收型空气源热泵机组的工作原理及运行模式.并以上海地区公共娱乐型室内游泳馆为例,分析了此类建筑空调负荷以及池水加热和沐浴用热水负荷分布规律.对将热回收型热泵机组作为其冷热源的可行性进行分析探讨.     

某综合楼空调冷热源方案的优化

结合工程实例,根据其建筑功能、负荷特性和实际条件,提出了六种不同的空调冷热源方案。综合评价了不同方案的初投资、年运行费用、占地面积、方案的优缺点等,并运用了价值工程方法进行计算,最终选择价值指数最高的土壤源热泵＋冰蓄冷系统（三工况机组）为设计方案。     

武汉某办公楼地源热泵系统能效测评

通过对某办公楼地源热泵系统的短期测试与长期监测,分析了影响系统能效的主要因素,得出了该热回收热泵机组的部分负荷制冷性能系数低于额定工况下的制冷性能系数,热泵系统能效比略高于常规机组系统能效比下限值2.4,得出了夏热冬冷地区实际累计采暖+卫生热水热负荷大于累计冷负荷,增量成本的实际回收期高于预测回收期。建议夏热冬冷地区采用三工况(制冷、制热、热回收)地源热泵系统,可不设辅助冷却系统。     

变频技术在污水源热泵系统中的应用研究

在污水源热泵供暖空调系统中,热泵机组大部分时间都是处于部分负荷运行中,而污水泵和中介水泵却一直处于满负荷运行,不能随着热泵机组负荷的变化而进行调节,结果造成了系统耗电量的大量增加。为了减少污水源热泵系统中水泵的耗电量,节省运行费用,采用理论分析和实验测量的方法,确定北京某宾馆污水源热泵系统冷热源部分水泵的变频范围和变频前后整个夏季制冷期的耗电量,研究水泵变频调速供水的节能效果和经济性。研究表明,系统冷热源部分水泵采用变频调速技术后,整个夏季供冷期节省电量65136kwh,节省运行费用5．6万元。在污水源热泵供暖空调系统中,水泵采用变频调速技术,可明显地节省运行费用,带来显著的经济效益。     

复合式土壤源热泵系统设计

设计了一套复合式土壤源热泵性能实验台,采用冷却塔作辅助冷源、太阳能热水器作辅助热源,能够实现冬季供暖、夏季供冷、一年四季提供60~80℃生活热水的功能。给出了系统中热泵机组、空调末端设备、冷却塔、水泵、太阳能热水器等主要部件的选型计算方法,经搭建好的土壤源热泵性能实验台运行测试,制冷和制热效果良好,同时也解决了土壤热平衡问题。     

复合地源热泵系统冬季供暖运行实验研究

介绍了地源热泵在冬季运行供暖的实验研究,具体分析了长期连续运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况,以及太阳能辅助系统与地源热泵系统联合运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况.试验数据表明了增加太阳能辅助地源热泵系统后,显著地提高了冷凝器出口温度和室内温度,有效地提高了热负荷,增加了供热面积.总结出了本地区地源热泵系统的一般运行规律.     

基于流态冰的冰源热泵能效及经济性研究

基于流态冰的冰源热泵可以利用近冰点淡水或海水相变潜热作为热源,具有采暖能效高、适用性广的特点。为研究新型冰源热泵在采暖期的能效及经济性,选取我国典型供暖区域的5个城市作为研究对象,结合近5年采暖期各城市的气象参数,分别模拟计算空气源热泵、冰源热泵、地源热泵的系统能效。通过计算各热泵机组的初投资及采暖期运行费用,确定了不同类型热泵系统的静态投资回收期。结果表明,本文提出的新型冰源热泵在采暖期的系统能效较高,为2.8 ~ 3.2。相较于空气源热泵和地源热泵,哈尔滨地区冰源热泵系统的初投资及运行费用最低,不存在静态投资回收期。在北京、郑州、武汉、南京地区的静态投资回收期分别为3.0年、5.1年、2.3年、2.6年。基于流态冰的冰源热泵在冬季供暖方面有很好的应用前景。     

光伏/光热-地源热泵联合供热系统运行性能研究

为解决太阳电池的发电效率随温度升高而下降以及地源热泵系统供热引起的土壤热失衡问题,以典型居住建筑的光伏/光热-地源热泵（PV/T-GSHP）联合供热系统为研究对象,基于TRNSYS软件,采用土壤温度、地源热泵机组季节能效比、光伏发电效率和太阳能保证率为评价指标,对该联合供热系统进行运行性能分析。研究结果表明：夏热冬冷地区（以长沙为例）太阳能保证率相对较高,PV/T组件面积为满屋顶最大化安装（900 m²）时,第20年末土壤温度相比初始地温仅升高0.8 ℃,热泵机组季节能效比约为5.1,太阳能保证率为97.0%~98.7%;不同气候地区的太阳能保证率与PV/T组件面积和建筑全年累计供热量有关,通过定义单位建筑全年累计供热量PV/T组件面积指标,得到中国不同气候地区的太阳能保证率与该指标的耦合关系,回归方程的决定系数R²为0.983,得出在已知建筑全年累计供热量和太阳保证率设计目标值的条件下所需PV/T组件面积的计算方法。PV/T-GSHP联合供热系统的全年运行能耗显著小于平板太阳能集热器-地源热泵联合系统（最小降幅为沈阳,49.7%）,远小于空气源热泵（最小降幅为石家庄,79.8%）和燃气壁挂炉（最小降幅为沈阳,65.1%）。     

贵州岩溶区一酒店地源热泵设计与制热运行分析

作为一种以浅层地热能为冷热源的供暖制冷技术,地源热泵是国家大力推广的节能环保中央空调系统。简要论述了贵州省遵义市一酒店地源热泵系统设计方案,测试分析并评估了地源热泵系统的冬季制热运行效果,从而提出系统的优化设计和运行建议。     

基于低负荷率工况下地源热泵系统的运行性能分析

以桂林市岩溶地质条件下某地源热泵系统示范项目为研究对象,基于典型季节运行工况下的实测数据,按照影响因素重要度排序主要研究系统极低负荷率及机组负荷率对地源热泵系统运行效果的影响。研究结果表明：在典型季节系统负荷率低于30%及机组负荷率大于80%工况下地源热泵系统处于良好的运行状态,机组与水泵耗电量占比符合输配系统能耗要求。热泵机组在7月运行期间机组平均制冷性能系数为4.48,平均系统制冷能效比为3.59;1月运行期间机组平均制热性能系数为4.26,平均系统制热能效比为3.32;夏冬季节节能率高达30.72%和35.93%。地源热泵系统的节能效果显著,值得在桂林地区推广应用。     

CO2跨临界循环地源热泵的研究

给出了CO2跨临界循环地源热泵的系统流程，并在考虑输气系数和绝热效率的基础上，与R22和R134a等进行了循环性能比较。结果表明，用于需要较高供水温度的空调系统或热水供应系统时，CO2可具有和常规工质相当的性能。同时对于一特定的CO2地源热泵，分析了在热水流量和热水温度变化时的运行特性，并讨论了CO2地源热泵容量调节的方法。     

如何保证地源热泵式沼气池加温系统长期稳定运行

针对地源热泵式沼气池加温系统中出现的冬夏季取排热不平衡从而影响其长期稳定运行的问题,本文在采取控制运行方式、增加辅助热源和蓄热系统解决方法的分析基础上,从充分利用可再生能源和地源热泵设备的角度出发,提出热泵供热和制冷互补模式与太阳能-地源热泵多功能互补模式,并对其可行性进行分析。     

基于预测的复合地源热泵系统控制方法实现

在冬冷夏热且夏季冷负荷远大于冬季热负荷的地区常采用带有冷却塔的复合式地源热泵系统,其控制策略存在极大的优化空间。文章提出了直接比较冷却塔和与土壤换热器相连的板式换热器的出口温度的控制方法,并通过人工神经网络预测板式换热器机组侧的出口水温来实现此控制方法。通过FLUENT软件建立复合式地源热泵系统动态数值模型,获取建立神经网络的数据,采用3层BP网络,建立了多个预测板式换热器机组侧出口温度的模型。研究结果表明,采用神经网络可以准确实现此预测,绝对误差不超过0.4℃。