热回收型地下水源热泵系统性能研究

设计了一种热回收型地下水源热泵系统试验装置。在设定工况下(冷却水进、出口温度分别为18,29℃,冷冻水进、出口温度分别为12,7℃,生活热水流量为750 L/h),测定了常规地下水源热泵系统和热回收型地下水源热泵系统的制冷量、压缩机功率、COP以及EER,并对其变化规律进行了分析。研究结果表明,与常规地下水源热泵系统相比,热回收型地下水源热泵系统性能有了明显改善,节能效果显著。     

地下水源热泵运行时渗透系数对含水层的影响

为减少地下水源热泵运行对地下空间的影响,运用颗粒迁移理论研究了地下水源热泵长期运行时渗透系数对含水层参数变化特性的影响。结果表明,随着地下水源热泵的长期运行,含水层孔隙率和渗透系数的变化特性与渗透系数的初始值无关,而承压水头的变化特性则受渗透系数的影响,渗透速度为影响含水层参数变化的重要因素之一,较小的渗透速度可有效减少地下水源热泵运行对地下空间的影响。     

双热源热泵系统模拟研究

基于太阳能热泵和地下水源热泵的优缺点,本文提出了双热源热泵系统。对该系统的各种不同运行工况进行了分析研究,并针对天津地区进行了模拟计算。结果表明：与地下水源热泵相比,在制热量和COP大致相当的情况下,节水量可以达到70％。     

浅层地温能开发与地下水环境影响模拟预测

为了合理地开发利用浅层地温能并保护地下水环境,针对地下水源热泵工程应用中出现的热贯通现象和地下水开采引起的地层变形问题,同时将地下水渗流场、温度场和地层变形量均作为评价内容,建立地下热交换系统模拟数值模型,计算并预测地下水渗流场与温度场的运移趋势及对地下水环境的影响。结合工程场地地下水源热泵系统实例,通过模拟计算,制定采用一抽两灌、100%回灌,并将春秋季及冬季加热卫生用水温度提高1.972倍或多加热1.972倍卫生用水的运行方案,预测结果表明该方案能够有效地避免热贯通问题并控制地层变形量,使地下水源热泵系统能够长期高效运行。研究思路与方法对浅层地温能的合理开发和地下水环境的保护有积极意义。     

太阳能-水源热泵系统在制备洗浴热水中的应用

以太阳能-水源热泵系统在制备洗浴热水中的应用为例,研究分析太阳能-水源热泵系统的原理、运行工况,并进行太阳能-水源热泵系统的节能减排分析。研究分析得出:太阳能-水源热泵系统可以充分利用太阳能为热水提供热源,同时又回收利用了废水中的废热,从而达到节约高位能源和减少环境污染的目的。     

南昌地区地下水源热泵的应用与分析

介绍了地下水源热泵的工作原理,结合南昌地区的水文地质情况,分析了影响地下水源热泵系统运行效果的因素,以及系统在应用过程中需要注意的问题,并对南昌地区发展地下水源热泵提出了建议。     

水源热泵热水器实验研究

水源热泵技术利用少量电能将地表水或地下水的低品位能量转移至高品位,目前正成为节能领域的研究热点.针对水源热泵变冷凝参数的相关研究缺乏的现状,通过搭建水源热泵热水器实验台进行了相应实验研究.在水流量Q为0.7~1.3 m~3·h~(-1),进水温度t为15~30℃范围内,对系统功耗、制热量、制冷量、热泵性能系数COP等参数进行了测量.实验结果表明,在水流量为1.1 m~3·h~(-1),进水温度为20℃时,COP达到最大值,系统平均热泵性能系数COP_(ave)为3.23,此时系统处于最佳运行工况.由此可知,寻找系统的最佳运行工况对热泵系统设计和实际工程应用具有重要的意义.     

岩溶含水层地下水源热泵运行对地下水温度场的影响

为探究岩溶含水层水源热泵运行期间地下水温度场变化规律,以武汉市某场地地下水源热泵系统为例,基于有限元数值模拟软件FEFLOW,分别模拟了水源热泵空调制冷和制热期间抽水-回灌目的含水层中的渗流场和温度场,并对表征岩溶发育的重要参数储水系数和孔隙度进行敏感性分析。模拟结果表明,地下水源热泵运行仅影响回灌井附近地下水温度,不会对区域含水层温度产生影响;而表征岩溶发育的典型参数储水率和孔隙度,对模拟结果的影响不大。     

冷热负荷失衡条件下采能区地温场的模拟研究

以北京某地下水源热泵空调系统为例,利用地下水、热耦合数值模型技术,对冷、热负荷严重不平衡条件下地下水抽灌场地温度场的年内和年际变化进行了定量模拟预测研究,并对系统长期运行的可行性进行了论证.研究结果表明:抽水井和回灌井之间的距离相对较大,抽灌井之间的"热突破"程度较低;由于空凋系统的供暖负荷显著大于制冷负荷,抽灌区温度场将呈逐年下降趋势;抽灌场地是一个开放的系统,不断与外界发生能量交换.随着热泵空调系统的长期运行,抽灌区的温度下降速率越来越小,地温场渐趋稳定;由于热泵系统的年内冷、热负荷存在严重失衡,进而对热泵系统的运行效率将产生一定影响.     

地下水水源热泵的水源问题研究

地下水是应用地下水水源热泵的前提。文章简单阐述了地下水温度、流量和水质对水源热泵运行效率的影响。介绍了水处理技术和回灌技术，探讨了工程中应注意“热短路”问题。     

水源热泵空调系统运行优化

以采用水源热泵机组的某住宅小区为例,分析其建筑的冷热负荷特性,探讨其变化规律;对水源热泵机组、水泵系统、热源井的运行控制策略提出优化方案,为同类工程的节能运行提供参考。     

Soil temperature distribution around a U-tube heat exchanger in a multi-function ground source heat pump system

The imbalance of heat extracted from the earth by the underground heat exchangers in winter and ejected into it in summer is expected to affect the long term performance of conventional ground source heat pump (GSHP) in territories with a cold winter and a warm summer such as the middle and downstream areas of the Yangtze River in China. This paper presents a new multi-function ground source heat pump (MFGSHP) system which supplies hot water as well as space cooling/heating to mitigate the soil imbalance of the extracted and ejected heat by a ground source heat pump system. The heat transfer characteristic is studied and the soil temperature around the underground heat exchangers are simulated under a typical climatic condition of the Yangtze River. A three-dimensional model was constructed with the commercial computational fluid dynamics software FLUENT based on the inner heat source theory. Temperature distribution and variation trend of a tube cluster of the underground heat exchanger are simulated for the long term performance. The results show that the soil temperature around the underground tube keeps increasing due to the surplus heat ejected into the earth in summer, which deteriorates the system performance and may lead to the eventual system deterioration. The simulation shows that MFGSHP can effectively alleviate the temperature rise by balancing the heat ejected to/extracted from underground by the conventional ground source heat pump system. The new system also improves the energy efficiency.     

某宾馆水源热泵系统中变频技术的应用

某宾馆工程地下水源热泵空调系统中,热泵机组在实际运行中不总处于满负荷运行状态。通过采用变频技术和改变深井泵的供水流量,既满足热泵机组所需的水量、节省了水资源,又降低了电费及水费等运行费用。整个冬季供暖期深井泵采用变频技术后,共节省供水量419271m3,共节省耗电量104110kWh,全年共产生经济效益15.48万元。     

太阳能-空气复合热源热泵热水器的性能模拟与分析

介绍了一种新型太阳能—空气复合热源热泵热水装置(SAS-HPWH)。该装置通过使用独特设计的螺旋翅片蒸发管的平板型集热/蒸发器,可以在不同的天气情况下切换运行太阳能热源热泵模式、太阳能与空气双热源热泵模式和空气源热泵模式,制取生活热水。论文主要针对自行设计的一台150L的SAS-HPWH,建立系统的数学模型,并以太阳能输入比例为准则研究系统的运行模式与特性。模拟结果显示该热水器在不同天气特征情况下可高效率地制造55℃热水。论文还分析了太阳辐射、环境温度以及压缩机的容量对系统特性的影响,提出使用变频压缩机,根据不同的天气情况调节制冷剂流量,进一步提高系统的整体性能。     

空气源热泵热水器的优化策略及性能分析

空气源热泵热水器具有运行工况广、冷凝温度时变的特点,机组在运行至较高水温时系统效率会有明显下降。针对这一问题通过实验比较不同外部工况下系统性能的变化规律,分析热泵热水器的实际运行特性和制热性能劣化的原因,并依此提出以控制电子膨胀阀开度和压缩机启停时机的优化策略来提升系统性能。实验结果表明,系统性能分别提升了24.8%和14.3%。同时分析了两种策略的优势与差异性,以期使空气源热泵热水器在实际应用中的制热效率得到最大程度地优化。     

Evaluation and optimization of water source heat pump for district heating: A case study in steel plant

Using high-temperature heat pump technology to recover waste heat of circulating cooling water in a steel plant for central heating system not can only reduce the temperature of circulating cooling water to meet the needs of smelting process but also can save energy and protect environment as well as bring great economic benefits to steel plant that can sell heat to the heat users. The energy consumption equation of heat pump central heating system was established based on the energy consumption of heat pump, energy consumption of water pump, and heat loss. The optimal inlet water temperature, inlet flow rate, and the number of operating heat pump modules at different outdoor temperatures were calculated by genetic algorithm. The superiority and operating control strategy of heat pump central heating system were discussed. The results show that with the increase of outdoor temperature, the optimal inlet flow rate and the number of operating heat pump module decrease. However, the inlet water temperature almost does not change. It is more suitable for the heat pump central heating system to change the inlet flow and the number of operating heat pump modules. The operating control strategy equation was established by linear fitting, which provides guidance for the engineering application of heat pump central heating system.     

空气源热泵与燃气锅炉辅助加热太阳能供热水系统的设计和应用

太阳能作为可再生能源,在建筑节能中越来越受到人们的重视.根据工程实例,分析和探讨空气源热泵和燃气锅炉辅助加热太阳能供热水系统的特点,应用范围,工作工况以及运行系统,力求实现太阳能热水器与建筑的优化设计,促进空气源热泵和燃气锅炉辅助加热太阳能热水技术在建筑领域的推广应用.     

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。     

地表水源热泵辅助热源节能效果的分析

介绍了地表水水源热泵工程中两种常用的辅助热源形式,指出辅助热源的布置形式影响着系统运行的经济性。推导出了两种形式下热泵系统单位小时运行费用,结合某实例说明采用后置式辅助热源的地表水源热泵系统运行费用小,具有节能的优越性。