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...     

严寒地区PV/T-空气源热泵集成供热系统研究

严寒地区太阳能光伏光热(PV/T)技术应用于空气源热泵供暖系统,能实现低温环境下空气源热泵高效制热,最大限度提高可再生能源利用率。研究分析了空气源热泵供暖系统在严寒地区使用的局限性和普遍存在的问题;根据太阳辐射传热机理和空气传热介质的特点,研制出PV/T-空气源热泵集成供热系统,空气源热泵机组即使在室外空气温度-20℃时,其理论COP值也能达到5.37,提高了严寒地区空气源热泵的制热效率,为今后严寒地区供暖模式提供了一种新的思路。     

低温太阳能热水辅助空气源热泵系统制热系数实验分析

空气源热泵在冬季运行工况中,由于系统蒸发温度低,导致系统制热效率下降。为解决这一问题,本实验尝试对空气源热泵系统进行改造,添加了低温太阳能热水辅助系统,并对该系统运行工况进行了测试。同时,通过对比分析低温太阳能辅助系统和空气源热泵系统的循环工质温度、压力和能耗,我们不但得出影响热泵机组冬季性能的主要因素,而且得到了该系统最优集热温度和热泵工质循环温度的变化规律,并且也从理论上对空气源热泵和低温太阳能热水辅助空气源热泵的压缩比和COP值进行分析,给出了影响压缩比和COP值的关键参数,以及指出如何提高热泵机组COP值的方法。最后提出了如何提高机组制热性能的关键性措施,为以后的实际应用和研究提供了参考。     

严寒地区空气-土壤双热源热泵运行性能分析

在沈阳某节能建筑中,空气–土壤源双热源热泵系统有效地利用光伏板的光热转换部分热量作为空气源,避免了空气源热泵在严寒地区应用的结霜问题,减少了土壤源热泵的布井面积。利用TRNSYS软件建立仿真模型,选取系统的主要模块,对双热源热泵运行性能进行冬夏两季模拟分析,结果证明双热源热泵比单一土壤源热泵系统运行更稳定且COP值更高,更具有可靠性。     

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。     

热泵供热方式供热成本及工程造价对比

计算锅炉(燃气锅炉、蓄热式电锅炉、生物质锅炉)、热泵(空气源热泵、污水源热泵、地埋管地源热泵)的供热成本(仅为热源设备的电费、燃料费,不包括水泵等其他辅助设备产生的费用),对青岛地区已建热泵供热系统的工程造价进行对比。在当前能源价格条件下,与3种锅炉供热方式相比,3种热泵的供热成本均比较低。在3种锅炉供热方式中,生物质锅炉的供热成本最低。相同类型热泵供热方式的单位供热面积造价接近,空气源热泵的单位供热面积造价最低,污水源热泵与地埋管地源热泵的单位供热面积造价接近且比空气源热泵高。     

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。     

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。     

大中型沼气工程余热回收系统及模拟分析

根据对大中型沼气工程中温发酵系统的研究,依照哈尔滨等地区气象条件计算总耗热量,在此基础上为减少沼气罐出料的热量损失,设计了一套污水源热泵余热回收系统。应用Dymola软件对该系统模型的余热回收效率进行模拟分析,评价了污水源热泵全年的工作状况。对哈尔滨地区,在周期为4 h的进出料循环中,污水源热泵系统的COP为2. 7～3. 0,过热度在3 K左右,热泵系统工作稳定,制热性能系数较高。对哈尔滨地区,11月至转年3月,辅助热源需一直开启; 6—8月,压缩机部分负荷运行; 4、5、9、10月,根据总耗热量与热泵制热量,确定辅助热源开启时间。在哈尔滨地区,采用压缩机功率为20 kW的热泵系统,最冷的1月能够补偿72%的总耗热量,但小时不保证率较高,需设置辅助热源;采用压缩机功率为33 kW的热泵系统,制热量与总耗热量大体持平,可基本满足中温发酵,但该热泵在6—8月提供的热量超过所需热量的两倍,且COP相比压缩机功率为20 kW时有所降低。     

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.     

关于热泵一次能源利用率的计算与分析

发电环节按燃煤电厂考虑,针对空气源热泵热水供热系统进行了一次能源热效率和[火用]效率的计算和分析,结果表明:热泵机组COP分别为3和4时,其一次能源热效率均大于100%,但热泵机组的一次能源[火用]效率、热泵供热系统的一次能源[火用]效率都远小于100%。热泵供热系统的一次能源[火用]效率表征了热泵供热系统对一次能源[火用]价值的利用程度,可称为热泵供热系统的一次能源利用率。而热泵机组的COP及其一次能源热效率虽然不能直接反映一次能源价值的利用程度,但它们都与热泵供热系统的一次能源[火用]效率呈正比关系,所以也都可以用于对热泵供热系统进行能效比较和评价。合理降低热泵机组输出水温可以提高机组的COP,从而提高热泵供热系统的一次能源[火用]效率,实现相同供暖目标的一次能源消耗量减少。     

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。     

毕节某人民医院地源热泵应用分析

为研究毕节市公共场所地源热泵运行可行性与效果,2019年11月,对毕节市某医院室外温度、供热量、耗电量等数据进行115天监测,通过分析系统COP与机组COP对地源热泵在大型公共场所运行情况进行评价。结果表明:系统测试阶段中,日供热量平均值为12.15 MW,变化范围为4.66～17.21 MW;日耗电量平均值为6.34 MW,变化范围为1.37～9.92 MW;热泵机组COP值日平均值为2.92,其变化范围稳定在1.69～4.85;日平均系统COP均值为2.07,变化范围为1.19～3.55;热泵COP与系统COP变化趋势相近;地源热泵使用效率除受到土壤物理性质影响,还受到外界温度影响,在60天后外界环境温度升高,热泵COP值明显增大。各数据说明地源热泵系统在公共区域具有可行性并且有较好的应用前景。     

城镇污水的节能利用

从水质、水温、水量等几个方面介绍了城镇污水的特点,简要分析了热泵的工作原理与分类、优点及其发展.阐述了以城镇污水为热源的热泵系统的可再生性、高效节能、舍热量大及用途广泛等特点.分析了适宜推广应用污水源热泵技术的多种场合.通过对以污水处理厂二级处理水为热源的区域供热供冷系统的探讨.对污水源热泵系统进行了简要介绍.     

武汉地区集中空调系统的设计与运行的分析

通过对武汉市建筑能耗调查与能源审计,分析了武汉市既有集中空调系统的设计、运行现状,给出了集中空调系统的设计、运行的COP值,以及能耗与经济指标。得出了以下结论:集中供热系统的COP值最低,风冷热泵系统的COP值最高(不含地源热泵);能耗普查的数据仅供参考;在进行空调供暖设计、改造方案分析时,建议采用等价值标准煤折算。     

不同换热形式的污水热泵工程运行能效分析

对分别采用直接式、间接式换热系统的两个不同的污水源热泵工程,进行了系统运行参数实测,并计算得到了冬季热泵系统的运行能效比.数据对比表明,直接换热式污水热泵系统的能效比较高,实际工况与样本工况的COP值偏差仅为7%,而间接式系统则为27%.     

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。     

胜利油田新能源利用与供热新模式

本文通过对胜利油田热电联供-水源热泵-空气源热泵供暖新模式的分析,并与大、中、小原有燃油锅炉分区供暖的模式相对比,从各工程的运行数据得出利用废气、废水余热和利用空气源热泵开发新能源可大大节约能源和减少温室气体排放,真正做到经济效益与社会效益的完美结合,对其他油田和地区也具有极大的推广价值,为改造传统供热提供新思路、新模式。     

双热源热泵制热水与供暖性能诊断

通过对3种热泵供暖性能系数(COP)比较可知,太阳能热泵供暖COP值比空气源热泵高.运用试验分析和理论计算发现压缩机电效率随压缩机压缩比的增加呈线性下降规律,并直接导致双热源热泵系统制热水性能系数(COP)偏低,当热水温度超过时,COP值甚至＜1.通过对系统供暖试验数据的拟合得到2个表征双热源热泵系统供暖性能优劣的数学模型,试验和模型都显示出当蒸发器进口水温为28℃左右时,系统供暖COP值最大,而当蒸发器进口水温偏离该值时,COP值都会下降.对双热源热泵系统制热水和供暖的不可逆程度分析发现当压缩机压缩比ε=3.4时,系统运行更接近可逆过程,即系统运行最佳,压缩比偏离该值会导致系统不可逆损失增加.     

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。