用户侧变流量运行空气源热泵供暖技术经济性

济南市某住宅楼(供暖面积为4 650 m~2)采用空气源热泵机组作为热源进行供暖,介绍热泵供暖系统流程。采用TRNSYS模拟软件,模拟供暖期逐时热负荷。基于热泵供暖系统设备配置,对热泵机组、热泵侧水泵、用户侧水泵(变流量运行)、蓄热水箱进行选型。采用TRNSYS模拟软件建立热泵供暖系统能耗模型,模拟计算最冷日性能指标(用户逐时供水温度、热泵机组逐时制热性能系数、热泵供暖系统逐时能效比)、最冷月性能指标(用户日平均供水温度、热泵机组日平均制热性能系数、热泵供暖系统日平均能效比)、供暖期性能指标(热泵机组供暖期平均制热性能系数、热泵供暖系统供暖期平均能效比)、供暖期经济指标(耗电量、单位供暖面积电费)。最冷日、最冷月用户供水温度稳定,在40℃左右。热泵机组供暖期平均制热性能系数为3. 10,热泵供暖系统供暖期平均能效比为2. 94。热泵供暖系统供暖期耗电量为74. 09 MW·h,电价按当地第三档电价0. 847元/(kW·h)考虑,单位供暖面积电费为13. 5元/m~2。用户侧变流量运行条件下,空气源热泵供暖系统技术与经济性均比较理想。     

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.     

绿色公共建筑地源热泵系统供热性能分析

近年来我国绿色建筑发展迅速,其中关于可再生能源系统应用的分析研究也受到了广泛关注。文章以天津生态城区公屋展示中心监测数据为基础,分析该案例建筑地源热泵机组冬季整体运行情况,包括案例建筑能耗结构占比、地源热泵机组工作时段能耗特征、热泵机组实际供热能力及热泵机组供暖期的负荷率、COP瞬时值/平均值及机组综合部分负荷性能系数。分析整理监测系统所测数据可知与制冷季、过渡季相比采暖能耗最大;热泵机组稳定运行逐时能耗在12.0 k W·h上下浮动,整个供暖季逐时平均能耗约10.0 k W·h,机组的COP平均值为3.7;根据实时监测天津地区室外气象参数及单台机组不同负荷率下运行时间权重计算IPLV为3.8。统计结果可为以后案例建筑后续运行阶段的实际运行状况、机组节能诊断方面等方面提供一定的数据基础。     

寒冷地区某污水源热泵系统供暖季运行效果与节能减排分析

热泵技术是当今建筑节能的重要技术之一,为了探究其实际的运行效果和节能减排量,对寒冷地区某办公建筑的污水源热泵系统进行研究,通过实地调研2016—2017年度冬季该系统运行性能的数据,分析了该污水源热泵系统在冬季的运行效果,并与冬季采用传统燃煤锅炉供暖方式进行比较,得到该系统供暖季的机组平均COP和系统平均EER分别为2.82和2.2,较传统燃煤锅炉供暖方式可以节省标煤260.8t,减少CO_2排放量为717.2t、SO_x排放量为1.04t、NO_x排放量为7.8t、粉尘量为5.2t。     

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,...     

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-土壤复合式地源热泵供暖的实验研究

在所建立的太阳能土壤复合式地源热泵实验台上,进行了单眼埋管井取热土壤源热泵供暖(模拟埋管面积不够的情形)和复合式地源热泵供暖的实验研究.结果表明,热泵机组从单眼埋管井取热时,冷凝器出水温度只有35 ℃左右,并且机组运行一段时间后,蒸发器出现结冰现象,造成了压缩机连续启停的不稳定工况;复合式系统运行时,蒸发压力始终保持在较高的水平,冷凝器出水温度达到43 ℃左右,可以满足风机盘管冬季工况的要求,复合式系统的机组平均制热性能系数为3.7.     

太阳能-地源热泵串联复合式系统的性能研究

对于总热负荷与总冷负荷不平衡的建筑,单独采用土壤源热泵系统供暖或供冷时,系统运行末期土壤温度发生很大的变化,降低了系统的运行性能。针对此类建筑,搭建太阳能-土壤源串联复合式热泵系统,从集热器单位面积流量、存储水箱体积的影响因素出发,研究供暖期热泵机组蒸发器侧进水温度、系统运行性能和能耗的变化情况,为常规土壤源热泵系统引起的土壤热平衡问题提出解决方案,为今后的实际工程设计及应用提供参考依据。     

严寒地区某绿色建筑土壤源热泵系统运行性能分析

随着建筑节能观念的推广和热泵技术的不断发展,越来越多的建筑使用热泵作为建筑的冷热源。但是随着热泵的长时间运行,热泵装机容量与建筑实际运行不匹配、机组性能逐年下降等问题逐渐的显现出来。通过对严寒地区某绿色建筑土壤源热泵系统冬、夏两季工况的持续监测,研究了该系统的夏季与冬季运行特性。利用多种影响因素与机组性能系数的相关性分析发现,首先,无论夏季还是冬季,用户侧供回水温差和部分负荷率对机组的性能系数均有较大程度的影响;其次,地源侧供回水温度对冬季机组性能系数也有较大影响。该绿色建筑夏季与冬季土壤源热泵运行情况稳定;夏季与冬季热不平衡为31.7%;夏季与冬季部分负荷率均在0.7以上,机组处于高效运行区间;建筑夏、冬季在过量供冷、供热方面的节能潜力分别为25.4%和19.4%。     

太阳能-热泵热水机组末端应用与分析

介绍了在夏热冬冷地区以太阳能集热器和空气源热泵系统为热源、以地暖设备为换热末端的供暖系统,对其进行的一系列理论和实验研究结果表明:①该系统房间符合ISO7730标准规定的PMV(人体热感评价指标)-PPD(预期不满意率)指标,房间内热舒适性良好。②冬季工况下该供暖方案在热舒适性和节能性上都具有一定优势,约为单一热泵供暖能耗的66%。③春季工况下单一热泵地暖循环中,预定的加热温度越低就越经济节能,而变流量工况并没有明显的效果差异。④将热泵与太阳能集热器联合运行,可以使机组快速升温,同时运行费用仅为单一热泵供暖的60%～70%。     

低温空气源热泵在我国北方地区运行特性研究

本文对低温空气源热泵用于我国北方不同地区供暖的运行特性及经济性进行计算分析。在逐时环境温度、逐时建筑负荷的基础上,通过仿真软件计算热泵系统的逐时能耗和供暖季节运行特性,研究空气源热泵供暖,电锅炉辅助热泵供暖及燃气锅炉辅助热泵供暖三种方案在不同地区应用的表现。考虑热泵初投资,运行费用,费用年值及减排效益等评价指标分析不同热泵供暖系统的综合效益。     

长沙市既有地源热泵示范项目测评分析

通过查阅长沙市地源热泵系统建筑应用示范工程的实施方案,对不同技术类型的热泵系统进行冬夏季现场监测,根据指定的评价指标,对目前长沙市既有地源热泵建筑应用项目投入运行一段时间后的实际运行情况与效益进行评估。结果表明:系统平均制冷能效比为4.131、系统平均制热性能系数为3.56;每单位面积平均节能量为每年4.03 kg标准煤,每单位建筑面积的年平均CO_2减排量为9.95 kg,SO_2减排量为0.08 kg,粉尘减排量为0.040 3 kg。10个项目平均节能率为40.69%,且相比制冷工况,制热工况的节能效果更加明显。     

低环境温度空气源热泵在寒冷地区的供暖效果

结合实际工程,对低环境温度空气源热泵在寒冷地区的供暖效果进行实测分析。供暖初期典型日,室外温度范围为-5～0℃,热泵机组出水温度平稳,平均出水温度为41.2℃。供暖中期典型日,室外温度比较低(变化范围为-11.4～-3.9℃),热泵机组出水温度仅随室外温度的降低出现了小幅下降,平均出水温度为37.1℃,总体保持平稳。符合GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第5.4.1条的规定(热水地面辐射供暖系统供水温度宜采用35～45℃,不应大于60℃)。供暖中期的热泵机组制热性能系数低于供暖初期。在供暖初期,热泵机组平均制热性能系数超过3.0。在供暖中期,热泵机组平均制热性能系数接近3.0。室外空气温度是低环境温度空气源热泵性能的主要影响因素之一,低环境温度空气源热泵性能满足寒冷地区供暖要求。     

基于空气源热泵辅热的复合地源热泵系统应用研究

严寒及部分寒冷地区的地源热泵系统存在冷热失衡问题,对基于空气源热泵辅热的复合地源热泵系统进行研究。在供暖季,室外温度较高时,运行空气源热泵机组来满足建筑热负荷需求,而室外温度较低时,运行地源热泵机组,以此空气源热泵机组承担部分建筑热负荷,减少地源热泵系统取热量。在过渡季,空气源热泵机组作为辅助热源,通过对土壤进行蓄热,进一步降低地源热泵系统冷热不平衡。以北京某项目为例进行分析,其结果为:相比于单一地源热泵系统,基于空气源热泵辅热的复合地源热泵系统通过空气源热泵机组合理、优化运行,可有效减少地源热泵系统取热量,保证地源热泵系统冷热平衡。基于空气源热泵辅热的复合地源热泵系统的供暖综合能效比为2. 3,相比市政热力供暖仍具有一定节能性。     

地源热泵在清洁取暖中应用案例分析

地源热泵技术可以有效利用可再生能源实现清洁取暖和节能减排,是调整我国传统供暖方式、改善大气污染的现状的有效措施。本文通过实际案例介绍和实测数据分析,对地源热泵系统2017-2018采暖季在北京农村地区清洁取暖工作中的应用效果进行研究。由分析结果可知,地源热泵系统具有较高的能效,供暖效果好,单位面积采暖费用低于15元,为原有散煤供暖方式费用的47%~58%,用户(农民)满意度高,是清洁取暖可选择的有效途径之一。     

严寒地区生态节能实验楼土壤源热泵供暖系统的实例研究

土壤源热泵长期运行过程中由于季节冷热负荷的不平衡性,会产生地下温度场失衡的问题,热泵机组的制热性能系数降低,甚至无法满足严寒地区的供热需求,这一问题在严寒地区更为明显,尤其表现在土壤源热泵只负责冬季供暖,夏季不运行的情况。以生态节能实验楼的能源系统为研究对象,通过对系统整个供暖季的连续实测和数据采集,分析土壤源热泵系统的运行特性,探究实例建筑中土壤源热泵系统的实际供暖效果及其存在的问题,利用SPSS软件对六种因素进行相关性分析,辨识出影响系统运行效果的关键因素,并给出优化建议。结果表明,随着用户侧进出水温差增大,系统的供热量增加,主机COP和系统EER均有不同程度的提高,提升了5%～22%。典型日机组供热量的不达标率仅占16.7%,机组供热量在工作时间均满足供热需求,说明机组的制热能力较好。取热量是对机组性能及室内温度影响最大的因素。     

空气——土壤双源热泵系统在我国北方地区的应用

土壤热不平衡是制约地埋管地源热泵在北方地区长期可靠运行的关键问题。耦合空气源补热器的复合地埋管地源热泵系统可充分利用土壤源和空气源的优势,从根本上解决该问题,满足用户供暖、供冷和供生活热水需求。空气源补热器从高温空气中取热,可运行于直接补热、结合热泵机组补热、结合热泵机组供暖和结合热泵机组供生活热水4种模式,通过增加补热和减少取热两方面维持土壤热量平衡。以TRNSYS为平台搭建系统模型,分析了该系统的长期运行特性及其在哈尔滨、长春、沈阳等不同地区的适用性。结果表明:该系统可较好地维持土壤热平衡;机组供暖COP为3.26~3.83,相对燃煤锅炉+分体空调系统节能率为24%~34%;系统初投资低,新增空气源补热器初投资仅占2%~3%,相对燃气锅炉辅助供暖和太阳能集热器辅助补热的复合系统具有较好的经济性。该系统是一种经济可靠、清洁高效的供暖空调形式,有助于地埋管地源热泵系统在北方地区的合理推广及应用。     

严寒地区深地埋管热泵运行状态土壤平均温度研究

严寒地区使用地源热泵供暖时,由于建筑负荷特性,地源热泵长期运行后会使土壤平均温度降低,造成供暖效果不佳甚至浪费更多能源。本文对拟采用地源热泵进行供暖的办公楼进行DeST软件建模,得到其动态热负荷;利用TRNSYS软件搭建地源热泵系统仿真模拟平台,通过改变地埋管深度,模拟供暖工况下热泵系统动态运行。从不同深度地源热泵系统运行10年后土壤平均温度以年为周期的波动变化情况可知,单独供暖工况下1200m深地埋管附近土壤温度场的温降幅度比100m浅地埋管土壤温度场低6.0℃。上述结果可为严寒地区深地埋管热泵系统的设计和运行管理提供参考。     

绿色公共建筑地源热泵系统运行效果分析

本文以绿色建筑中地源热泵系统实际运行数据为基础,介绍了4个地源热泵系统夏季制冷、 冬季供热的运行效果,并分析了冬季、 夏季热泵系统地源侧、 用户侧供回水温差、 机组COP、 系统EERsys、 负荷率等指标,系统的总结了地源热泵系统运行的普遍问题,为后续地源热泵系统运行阶段的节能诊断、 性能提升和运行管理提出优化建议.     

武汉地区地源热泵系统能效及效益分析

对武汉地区的地源热泵系统进行了测试,讨论了不同类型热泵机组的性能系数、系统能效比及节能效益、环境效益和经济效益。研究得出:武汉地区热泵系统制冷工况下的实际平均能效比为3.39,比能效限值高13.0%;制热工况下的实际平均能效比为3.29,比能效限值高26.5%;地下水地源热泵系统的机组实际平均性能系数与系统实际平均能效比均高于地埋管地源热泵系统;与地埋管地源热泵系统相比,地下水地源热泵系统有更好的节能效益、环境效益和经济效益。