空气源热泵耦合太阳能集热器运行能效评价

寒冷地区冬季气温低,供暖系统尤为重要,近几年伴随着能源技术的成熟,空气源热泵开始得到广泛应用。在单一供暖系统的基础上,也出现了多能联合分户供暖系统,其中比较常见的有空气源热泵与太阳能集热器联合。论文以相应的耦合系统为对象,就寒冷地区供暖季空气源热泵单独供暖以及与太阳能集热器系统耦合供暖的情况进行了分析,结果表明,太阳能集热器的应用,可以将运行能效提高8.9%。     

太阳能、热泵、燃气联合供热系统能效测试

介绍太阳能集热器、空气源热泵和燃气壁挂炉联合供热系统的流程和控制策略。为了评价系统及各单元在不同运行工况下的性能,对系统进行测试,提出8种测试工况以及能效指标。在佛山地区搭建太阳能集热器-空气源热泵-燃气壁挂炉联合供热系统的实验台。由测试结果可知,系统在不同工况下,太阳能保证率最大为45.9%,空气源热泵的COP最大为5.13,燃气权重最大为0.57,系统综合能效比最大为2.62。     

基于补气增焓技术的复合空气源热泵系统实验性能研究

针对空气源热泵在寒冷地区制热效果不佳的现象,搭建了“太阳能-空气集热器+补气增焓空气源热泵”复合热泵系统,选取哈尔滨某地区冬季典型气象日进行实验,测试复合热泵系统的制热性能,并通过实验进一步探究复合热泵系统的运行特性。实验结果表明：复合热泵系统受太阳辐射强度影响较大,在冬季典型气象日的实验中,系统制热量与COP最大值均出现在辐射强度最大的时刻,与常规补气增焓系统相比,制热量与COP最多增加24.9%和12.53%。当室外温度为-12℃、太阳能-空气集热器出口热风温度为40℃时,复合热泵系统COP最多提升11.1%,复合热泵系统制热性能最好。该复合热泵系统在低温环境下运行效果好,在寒冷地区具有广泛的应用市场。     

空气源热泵-太阳能组合系统在寒冷地区运行特性的模拟研究

对郑州某办公楼的空气源热泵供暖系统进行了供暖性能实验,分析了室外气温和供暖负荷率对机组运行效果的影响,结果表明,寒冷地区冬季采用空气源热泵进行供暖具有技术可行性但并不经济.基于实验数据,对空气源热泵-太阳能组合系统进行了模拟研究,分析了不同供暖面积下,冷凝温度、蒸发温度、集热器面积及供水温度等对热泵供暖运行性能的影响,...     

空气源热泵辅助供热太阳能热水系统实验研究

设计并构建了一种新型空气源热泵辅助加热太阳能热水系统,该热水系统可根据气候条件分别以单一的太阳能热水器模式、单一的空气源热泵模式及太阳能与空气源热泵耦合模式运行.在昆明地区气候条件下,对空气源热泵辅助加热太阳能热水系统进行了一系列测试,分析了在不同运行工况下系统的热力性能.测试结果表明该系统具有较大的节能潜力,热泵空气...     

严寒地区某办公建筑空气源热泵系统供暖季运行性能分析

空气源热泵作为清洁能源应用的重要组成部分,在我国北方地区大范围推广使用,由于严寒和寒冷地区室外温度过低,低温空气源热泵在实际运行中出现性能系数过低、机组和水泵耗电量偏大等问题。本文针对严寒地区某办公建筑空气源热泵供暖季进行长期监测,分析热泵实际运行特性和系统性能,探究空气源热泵实际运行效果偏低的原因,实测分析表明,热泵供回水平均温度为32.98℃和30.26℃,室温保证率为84%,经贡献率修正指数heat修正后为75%,热泵机组COP为1.55;机组启停频繁、热泵输配系统能耗过高以及机组制热量和建筑瞬时负荷不匹配均为性能系数偏低的关键因素。     

重庆地区地表水地源热泵系统冬季供暖工程应用

以重庆地区5个地表水地源热泵项目为例,对其冬季供暖运行工况进行了实测,并与空气源热泵和锅炉供暖进行了比较.结果表明,江水源热泵系统的机组制热性能系数COP和系统制热能效比EER分别能达到2.8～5.3和2.7～4.3,湖水源热泵系统的COP和EER分别能达到4.4和3.0,并且室内温度和相对湿度分别能保持在20℃左右和40％以上;相比于空气源热泵和锅炉供暖,地表水地源热泵系统冬季供暖的能效提高率分别达到了8.0％～72.0％和18.0％～87.9％,节能显著.     

空气源热泵-电磁能耦合供热系统模拟研究

采暖问题始终是社会关注的热点问题,能源使用效率低是制约采暖的主要因素之一。空气源热泵是一种高效清洁能源,其缺点为运行能效受冬季室外低温影响产生结霜现象,进而影响机组运行。通过TRNSYS模拟软件对空气源热泵与电磁能耦合的供热系统进行模拟研究,系统形式为空气源热泵与电磁加热器并联,耦合供热系统的采暖季平均COP为2.1,供暖水温达到45℃以上。结果表明,耦合供热系统的运行效果优于单一能源。此耦合供热系统供热效果良好,并为解决空气源热泵在严寒冬季停止运行的问题提供技术参考。     

川西藏区空气源热泵运行优化研究

本文基于TRNSYS软件动态模拟平台建立完整的空气源热泵系统模型,结合川西藏区结霜频率的时空分布特征对其聚类中心城市红原、康定、石渠、乡城在典型供暖季全天和蓄热两种运行工况下进行模拟。通过对比两种工况下空气源热泵系统的各种能耗,制热量及系统COP的大小,得出蓄热运行工况下系统COP较高,节能率依次为15.42%、16.30%、16.67%、12.86%,最终提出川西藏空气源热泵运行优化的策略是使机组在蓄热工况下运行。     

北京地区空气源热泵低温工况下运行性能的实测研究

为进一步揭示空气源热泵在实际工况下的运行性能,掌握其低温运行特性,本文在2015~2016年供暖季针对北京地区某办公楼空气源热泵系统进行了为期80 d的现场测试,对系统长期运行性能进行整理,并重点分析了持续3天低温黄色寒潮预警期内系统的实际运行性能。测试结果显示:测试期内机组日平均制热量为15.2 kW,日平均能耗量为0.56 kW·h/m~2,COP为2.77;低温工况下,环境温度在-15.2~-5.1℃内波动,最冷工况下机组排气温度平均值为118.5℃,最高达到124℃,且排气温度超过120℃的运行时间占25%;平均压缩比为11,最高达到11.8,机组平均制热量10.7 kW,最低制热量8.8 kW,衰减幅度达55%,平均COP为1.96,最低COP仅1.49。研究结果为掌握空气源热泵冬季供暖期实际运行性能及低温运行特性提供了必要的实践数据。     

空气源热泵供暖系统运行测试分析及系统优化

为响应国家清洁供暖的号召,在老旧小区的供暖改造项目中,空气源热泵受到了越来越多的关注.本文针对邯郸市某小区的空气源热泵供暖改造项目的实际运行情况进行了测试,通过测试结果发现,系统的供回水温差为2-3℃,整个供暖季的平均COP仅为2.0.在测试分析的基础上,总结出空气源热泵供暖系统实际运行过程中存在的问题,分析了产生问题...     

一种太阳能辅助空气源热泵设备研究

介绍了一种太阳能辅助空气源热泵设备。该设备通过渗透型空气集热器预热蒸发器侧空气,不仅可以提高热泵的能效,也可以扩大热泵的适应地域的范围。本研究采用计算机软件模拟方法研究了典型气候区室外温度对空气源热泵制热性能的影响,并现场实际测试了太阳能集热系统对室外温度的提升能力和室外温度提升前后热泵的能效系数增量,模拟计算和实际测试结果互相印证。设备对进入蒸发器的空气进行预热,经计算和实际测试证实,设备能够有效提升空气源热泵的能效达23.4%以上。设备可在成熟的空气源热泵基础上直接进行简单改装,初投资低,操作简单;设备蒸发器侧空气温度每提高1℃,机组COP增量约为0.068,效益显著。设备在当前北方地区大力推行空气源热泵供热的背景下,具有显著的应用推广价值。     

基于TRNSYS的太阳能-空气能高效供暖系统仿真模拟研究

针对内蒙地区农牧民居住建筑设计了一套户用太阳能-空气能高效供暖系统，使用TRNSYS软件搭建了供暖系统模型，模拟供暖季供热系统运行情况，从系统能耗、太阳能集热效率、供热性能系数等方面对比分析了该系统与太阳能复合空气源热泵供暖系统的性能。结果表明，与太阳能复合空气源热泵供暖系统相比，该系统的太阳能集热效率、太阳能转化总效率、供暖季制热性能系数分别提高了34.65%、51.15%、22.62%,该系统利用蓄热水箱低品位热源实现了太阳能高效供热，且节能效果显著。     

严寒地区太阳能-地埋管地源热泵地板辐射供暖性能的实验研究

介绍了严寒地区太阳能-地埋管地源热泵供暖供冷示范工程,针对示范工程中太阳能-地埋管地源热泵与地板辐射供暖相结合的特点,提出了严寒地区太阳能-地埋管地源热泵系统的新型运行模式,并进行了初步的供暖实验研究.实验结果表明此运行模式节能效果显著,热泵平均COP为4.3,系统平均供暖性能系数达到8以上.     

太阳能复合热泵系统运行工况分析

文中在多能互补的基础上,设计了太阳能复合热泵系统,该系统充分利用太阳能、污水废热和空气能可实现空调制冷和供热的功能。通过实测该系统的运行工况,得出污水源热泵的性能参数和污水温度及蓄热水箱之间的关系,COP在4.5～1.69之间;通过分析多功能空气源热泵的运行工况,得出不同运行模式下的COP。在不同季节时,分析该系统的联合运行规律,得出各子系统的能量占比。     

严寒地区某绿色建筑双源热泵系统运行性能分析及优化建议

绿色建筑可再生能源系统应用广泛,实际效果却存在不匹配的问题。本文针对严寒地区某绿色建筑双源(地源、空气源)热泵系统一个供冷季和两个连续供暖季的不同运行模式进行实测,重点分析了采暖季不同运行模式下热泵系统能效比,对该双源热泵系统的性能匹配度做出评价。分析结果表明,当2017年空气源热泵未启动时,系统供热量相比2016年下降了40%,机组COP降低了22%,系统COP下降了27%。并且系统运行实测值相较于设计值的匹配度,低于2016年供暖季采用双源热泵系统运行时的匹配度。     

实际空气源热泵供暖系统容量超配问题测试与分析

为量化评价空气源热泵系统设计容量选择过大而引发的容量超配问题,本文深入分析空气源热泵系统设计选型难点,提出空气源热泵系统容量超配率评价指标,并在2018—2019年供暖季对北京农村地区“煤改电”项目中的103个空气源热泵系统以及北京、秦皇岛、南通、青岛等地区的5个公共建筑项目空气源热泵系统进行实测调研,量化评价空气源热泵系统容量超配程度,并且分析了测试期内运行效果。实测结果表明：北京“煤改电”项目中的103个空气源热泵系统平均容量超配率达到125%,其中51.4%的系统COP低于2.2;公共建筑项目中的5个空气源热泵供暖系统超配率在45.9%～367.4%,系统COP仅在0.93～2.13。本文揭示了空气源热泵供暖系统容量超配是导致运行能效下降的普遍因素,合理设计选型对保障空气源热泵高效运行具有重要意义。     

直膨式太阳能空气源热泵热水器的运行性能研究

为了研究直膨式太阳能空气源热泵热水器(DX-SASHPWH)的系统性能,采用R134a作为工质,搭建了太阳能空气源热泵热水器实验装置,并且建立了系统数学模型。对比发现,模拟结果与实验结果吻合较好。利用模型和系统模拟程序,进一步分析了系统全年的运行特性。结果表明:在春、秋季典型晴天工况下,将120 L水从15℃加热到50℃,耗时204 min,平均COP为3.26,平均集热效率为0.73,耗电量为1.50。在冬季典型晴天工况下,将120 L水从7.5℃加热到50,耗时286 min,平均COP为3.27,平均集热效率为0.68,耗电量为1.81。     

并联式太阳能空气能仿真系统的优化设计及分析

并联式太阳能空气能复合系统仿真系统的搭建运行中,集热器面积是根据全年采暖季中最大瞬时负荷选取的,还有部分数据是根据经验值设定,为了进一步优化集热器面积和集热器侧的控制策略,降低系统的初投资和运行费用,本文将运用TRNSYS中的TRNOPT优化模块,得出系统在运行十五年的综合费用最低的集热器面积和集热器侧的控制策略。研究成果对于山东省农村地区清洁供暖具有一定的指导意义。     

太阳能-空气源热泵联合供暖系统的应用分析

本文选取兰州地区一幢别墅建筑作为供暖对象,通过TRNSYS软件对太阳能-空气源热泵系统的3种连接形式进行了计算分析。结果表明,与单独空气源热泵系统相比,该系统在太阳能集热量、太阳能保证率等方面有明显的改善作用,但会随着集热器面积增加作用减弱;对比3种连接形式,可知连接形式3运行效果最优;在负荷端设计动态的供暖用户入口温度,为用户提供更佳的舒适性,可用于实际工程设计且有望实现节能;供暖期单纯地利用太阳能辅助空气源热泵系统供暖并非经济,应考虑跨季节蓄热、非供暖期提供生活热水和非供暖期发电上网等途径来最大限度地利用太阳能资源。