太阳能-地源热泵复合系统的实验研究

地源热泵是利用可再生能源地热能的一种高效热泵系统,是未来发展的趋势。但在我国北方地区,大部分以热负荷为主,冬季地下埋管的取热量高于夏季的释热量,长期运行会破坏土壤温度场。介绍了太阳能-地源热泵复合系统,通过实验验证了太阳能辅助系统能够有效恢复土壤温度,提高系统性能系数,可以实现热泵长期稳定的运行。     

基于CFD的太阳能辅助地源热泵系统土壤热环境分析

针对地源热泵长期供暖工况运行引起的土壤冷堆积问题,采用太阳能集热面积与建筑冬季供暖热负荷之比k描述。理论与数值模拟结果表明:系数k可以作为合理选择太阳能集热面积的主要依据之一;给出以太阳能集热作为补热热源、改善土壤热环境的原理方法。以系统一年的补热与无补热运行工况为研究对象,采用CFD数值模拟方法,对太阳能辅助地源热泵联合供暖系统进行土壤热平衡分析。研究结果表明:在非供暖季节采用太阳能集热对土壤补热,是改善土壤热环境品质、提高地源热泵系统性能系数的有效方法之一。     

空调系统中几种能源利用的探讨

集中式空调的能源获取有地热能、太阳能和化石能,本文就这几种能源的利用,从环境、经济和可持续利用方面进行比较,最后,得出地源热泵应作为空调系统首选的结论.     

空调系统中几种能源利用的探刮

集中式空调的能源获取有地热能、太阳能和化石能，本文就这几种能源的利用，从环境、经济和可持续利用方面进行比较，最后，得出地源热泵应作为空调系统首选的结论。     

太阳能系统与地源热泵系统联合运行方式的探讨

地源热泵技术是可再生能源应用的主要应用方向之一,即利用浅层地热能资源进行供热与空调,具有良好的节能与环境效益,近年来在国内得到了日益广泛的应用。太阳能技术也是可再生能源应用的主要应用方向之一。太阳能是永不枯竭的清洁能源,量大,资源丰富,绿色环保。如果两种能源能够联合使用,这样能互相弥补自身的不足,提高资源利用率。     

独立双埋管太阳能辅助土壤源热泵系统模型建立与影响因素分析

太阳能辅助土壤源热泵复合系统是严寒寒冷地区实施清洁供能的重要手段之一。在该系统中,太阳能集/蓄热系统与土壤源热泵系统有不同的连接方式和运行模式,太阳能系统的运行时间直接影响土壤的热恢复程度。本文基于TRNSYS平台建立了可全年进行蓄热的太阳能辅助土壤源热泵复合系统,提出了独立双埋管土壤蓄热器模拟计算方法,并与现场测试数据进行了对比验证。基于大连市公共建筑实际工程,通过正交试验设计及TRNSYS模拟全面研究了系统运行参数,得到对系统运行能耗与土壤温度变化率有重要影响的运行参数并分析了其影响规律。结果表明：系统运行能耗与冬季热泵供水温度、负荷侧水流量、土壤侧水流量均呈正相关,与夏季热泵供水温度呈负相关;当累计供热供冷量比为1.31时,系统运行能耗与蓄热启动温度呈负相关;当累计供热供冷量比为2.32时,与蓄热启动温度为正相关;当累计供热供冷量比为1.77时且蓄热启动温度为35℃时,系统运行能耗最低。土壤温度变化率与蓄热启动温度呈负相关。应根据系统累计供热供冷量比来相应调节太阳能系统运行时间和运行参数。     

太阳能-土壤源热泵复合系统串联运行模式试验研究

阐述太阳能-土壤源热泵复合系统的工作原理以及运行模式,对复合系统串联运行时水箱分别作为热缓存器（模式一）和热蓄存器（模式二）进行试验。结果表明,2种运行模式各有其独特之处,但是从能源利用角度来讲,模式一的太阳能利用率明显高于模式二,系统的COP（2.30）也大于模式二（2.09）。     

某培训中心带辅助热源的地埋管地源热泵-太阳能耦合系统设计分析

基于寒冷地区实际工程的负荷特点,设计带辅助热源的地埋管地源热泵-太阳能耦合系统。采用费用年值法对系统进行经济性分析,获得2种热源冬季联合供热的最佳分配比例;对土壤全年热平衡情况进行计算,以土壤热平衡为目标,计算太阳能集热器面积。项目运行数据表明,系统运行稳定,土壤保持热平衡状态,且节能效益显著。     

应用于学校建筑的跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统运行特性试验研究

对在北京一所小学建立的跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统进行为期约一年的试验研究,重点分析太阳能集热系统的运行特性和土壤蓄放热效果,以及二者联合运行时对土壤热平衡的影响。结果表明,在现有运行策略下,太阳能蓄热水箱在过渡季、供热季和制冷季的进、出水温度呈现出不同的变化规律。试验期间,太阳能集热系统的净蓄热量为44 909.02 MJ。二者联合运行工况下,土壤吸排热的不平衡率由单一土壤源热泵的77.95%降低为67.69%,采用太阳能跨季节蓄热可以补充一部分热量,但无法完全解决土壤的热平衡问题,这是由本系统夏季实际运行时间过短、冬季实际运行时间过长造成的。     

因地制宜发展中央空调节能技术的探讨

一、可再生能源的利用的节能 地源热泵技术是可再生能源应用的主要应用方向之一,即利用浅层地热能资源进行供热与空调,具有良好的节能与环境效益,近年来在国内得到了日益广泛的应用。太阳能技术也是可再生能源应用的主要应用方向之一,太阳能是永不枯竭的清洁能源,量大,资源丰富,绿色环保。中国地域广大,利用丰富的太阳能及浅层地源热能,可以因地制宣的发展中央空调节能技术。     

土壤排取热量不均衡地区地源热泵系统应用研究

对于土壤排取热量不均衡地区,地源热泵应用过程中常会出现土壤热失衡问题,该问题严重制衡了地源热泵系统在该地区长期高效稳定运行。针对此类地区土壤排取热量严重失衡的特点,同时基于土壤排取热量平衡的理念,提出太阳能对土壤进行全年补热的地源热泵—太阳能耦合系统,并通过一个典型工程案例对地源热泵—太阳能耦合系统的设计思路、技术方案、运行策略、经济性能等方面进行了分析与研究。结果表明,相比于常规能源系统,本项目地源热泵—太阳能耦合系统每年可节能308万kWh,节约运行费用47.64万元,节能率达72.13%,节能减排及环境、社会效益非常显著,以期为土壤排取热量不均衡地区地源热泵系统的相关研究及其工程应用提供参考。     

地源热泵的地热能利用方式与工程运用

地源热泵是一种新型的高效、节能、环保的空调系统 ,是我国调整能源利用结构 ,发展利用可再生能源策略的重点推广项目之一。本文介绍了地源热泵的工作原理及四种地热能利用方式。根据笔者的设计经验 ,为地源热泵空调系统的工程设计和推广应用提供了一些设计参数和参考意见     

CCHP系统优化配置及与传统热电联产系统的性能对比分析

分布式能源系统可实现多类型能源互补供能、能量梯级利用,具有高效、环保、经济、可靠和灵活等特点。该文建立以经济性为导向的冷-热-电联产系统(CCHP)混合整数非线性优化配置模型,可对冷-热-电联产系统的原动机容量和太阳能集热器面积进行协同优化。选取北京地区某居住建筑为研究对象,利用传统热电联产系统、CCHP系统、耦合太阳能光热系统的CCHP系统分别对其进行冷、热、电能量供应,基于以电定热(FEL)和以热定电(FTL)两种运行策略对联产系统进行优化配置,并从经济性和能效性方面对3种系统进行对比分析。结果表明,基于FEL策略优化得到耦合太阳能光热系统的CCHP系统在经济性和能效性方面更具优势。     

土壤源热泵系统土壤热平衡的评价方法研究

为了使土壤源热泵系统能够长期高效的运行,需要保持土壤以年为周期的热平衡,必要时需添加辅助冷热源。本文提出了一种土壤热平衡的评价方法,给出热平衡方程,并定义土壤年热平衡率,得出土壤热平衡点Δ_g~0,浮动范围80%Δ_g~0~120%Δ_g~0,其上下限分别对应冷临界地区和热临界地区。根据示范工程所做出的蓄热、供热、供冷实验数据,得出了系统的热平衡点为80%、浮动范围为65%~95%,这可作为衡量土壤热平衡的指标,并可评价得出太阳能季节性蓄热土壤源热泵(GCHPSSHS)系统适用于我国的严寒地区以及部分寒冷A区。基于年热平衡率的土壤热平衡评价方法可以分析添加辅助冷源和热源的土壤源热泵系统的土壤热平衡问题,并可用于评价系统的地区适用性,设计能保持土壤热平衡的高效系统。     

一种新型的太阳能—空气源复合热泵热水器系统

基于太阳能热利用技术、空气源热泵热水器理论,介绍了一种将太阳能与空气源相结合的双热源热泵热水器系统。该系统可充分利用太阳能加热生活用热水,辅以空气源热泵来满足太阳辐射照度不足时的用热水需求,同时用太阳能辅助加热来解决低温环境下空气源热泵运行工况恶劣的问题。系统充分利用了低品位的太阳能,保证稳定性,又可提高夏季阴雨天气、过渡季节及冬季太阳能热水器的热水温度,对于节约能源和环境保护具有重要意义。     

土壤源热泵系统热平衡问题的探讨

土壤源热泵系统热平衡问题严重影响着热泵机组的运行效率.通过对土壤蓄热过程、土壤恢复性能以及间歇运行策略的分析,阐述了通过合理的设计和运行控制来充分利用“浅层地热能”这种可再生能源的重要性.冷热负荷的差异是引起土壤热平衡问题的根本原因,但不是唯一的原因.优化的设计和正确的运行管理可以充分的利用土壤自我恢复能力,有助于达到系统持续稳定高效运行的目的.     

太阳能驱动沼气重整的分布式供能系统热力性能研究

沼气直燃利用存在因?损失严重而造成其利用效率低的问题.太阳能热利用存在效率低、储热难、供热不稳定的问题.为了提高分布式供能系统中能源利用的转换效率以及沼气和太阳能的利用水平,提出了一种太阳能驱动沼气重整的分布式供能系统,所聚集的高温太阳能用于重整反应的发生,在大幅提升燃料总热值的同时,还将大量太阳能的热能品位提升至合成...     

基于垂直U型埋管换热器的圆柱源理论及其应用研究

基于经典常热流圆柱源理论，引入叠加原理与负荷累积思想将其发展为能够适用于长时期短时间步长变热流地源热泵系统模拟的变热流圆柱源模型，并引用实例从理论与实验两方面对改进模型的有效性进行了验证。将圆柱源理论模型应用于太阳能-土壤源热泵系统联合供暖运行性能的数值模拟，结果表明：对于青岛地区，太阳能-土壤源热泵联合供暖运行模式相比地源热泵单独运行节能8．3％。14．5％，就各运行模式而言，带有蓄热水箱的联合运行模式二效果最佳；通过优化进一步得出：其设计可按能量比例63％与37％或尺寸比例13．8m（埋管）/m^2（集热器）来分别确定盘管长度与集热器面积的大小；至于系统经济性，只有当单位面积集热器价格小于5．81m埋管所需费用时，SESHPS在经济上才是可行的。     

太阳能-地源热泵复合系统在医疗建筑中的应用分析

太阳能-地源热泵复合系统具有良好的节能效果和运行特性,本文利用TRNSYS分析其应用于山东某医院综合楼的可行性,并分析其与常规系统(城市热网配套+冷水机组)的全寿命周期成本。分析结果表明,太阳能-地源热泵复合系统的全寿命周期成本比常规系统节省26.4%,在2.16年之后,太阳能-地源热泵复合系统经济性优势明显。     

术语

地源热泵系统（ground—sourceheatpumpsys—tem）——以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。