基于正交法的太阳能耦合污水源热泵系统运行优化

为了回收利用洗浴废水中大量的低品位热能,该文通过TRNSYS仿真模拟软件,搭建了太阳能—污水源热泵系统,并采用正交试验法对系统进行3因素（集热器面积、水箱体积、热泵制热量）4水平的实验设计,以年能耗、费用年值为评价指标分别确定了3个影响因素的主次顺序。最后采用综合平衡法确定了系统的最佳参数组合,将其带入仿真模型进行全年运行分析,优化后全年太阳能集热量提高了19.2%、太阳能保证率提高了6%、污水源系统COP提高了3%、年能耗减少了21%、费用年值减少了8%。此研究方法与成果可为设计与优化太阳能耦合热泵系统提供参照。     

基于TRNSYS的空气源热泵辅助太阳能热水系统优化研究

为实现空气源热泵辅助太阳能热水系统中关键参数的优化匹配,基于TRNSYS动态模拟平台建立完整的空气源热泵辅助太阳能热水系统模型。以系统生命周期成本为目标函数,以集热器面积、集热器倾角、水箱容积及热泵功率为优化变量,借助GENOPT软件调用Hooke-Jeeves算法对系统各变量进行同步优化,并对各优化变量进行敏感性分析。以西昌市某学生宿舍的空气源热泵辅助太阳能热水系统为研究对象进行优化。研究结果表明,优化后的COPsys普遍提高,系统性能得到明显改善,系统全年运行费用缩减,全年节电率高达9.11%。并在此基础上提出关键参数的推荐匹配原则:单位集热面积水箱容积为70 L/m~2,单位集热面积热泵功率为60 W/m~2,最佳集热器倾角为φ-6°(φ为当地纬度)。对空气源热泵辅助太阳能热水系统进行设计时,可依据以上匹配原则对热泵功率、集热器面积、水箱容积、集热器倾角按照先后顺序进行优化。研究结果可为空气源热泵辅助太阳能热水系统的优化设计提供理论依据。     

太阳能辅助的双源耦合热泵系统制热特性研究

传统空气源热泵在较低环境温度下存在制热量不足和制热效率偏低问题,该文提出一种太阳能辅助的双源双压缩耦合热泵系统,通过集热器将太阳能转化为低温热水以构建太阳能水源热泵单元,利用2台压缩机和1台冷凝器实现太阳能水源热泵单元和空气源热泵单元并联耦合工作。太阳能水源热泵单元和空气源热泵单元既能各自独立运行又能同时运行以满足用户全天候热负荷需求。基于DeST软件评估一个供热期(120 d)郑州某建筑逐时热负荷特性。在建立热力学数学模型基础上编写程序进行新系统循环特性计算和能耗分析,结果表明:双源耦合热泵系统COP_h较传统空气源热泵明显升高;前者日节能率介于1.01%～14.75%之间,在整个供热期总能耗较后者减少8.72%。双源(空气源蒸发器和水源蒸发器)双压缩机并联流程耦合热泵比双源单压缩机串联流程耦合热泵更具有节能优势。     

基于相变储能的太阳能空气源热泵系统的研究

针对由天气变化导致太阳能利用不稳定和寒冷地区热泵性能低的问题,文章介绍了一种基于相变储能的太阳能空气源热泵系统,该系统能够根据气象情况灵活切换4种供暖模式,大大减少了系统耗电量。文章通过独特设计的储能冷凝器,不仅可以调节太阳能空气源热泵系统能量分配,改善太阳能空气源热泵系统制热量和建筑热负荷之间不平衡的供需关系、提高太阳能利用率,还可以提高空气源热泵低温性能,快速恢复供暖,从而实现提高太阳能空气源热泵系统整体性能的目的。文章以石家庄农村某户为研究对象进行研究,研究结果表明,太阳能空气源热泵系统供暖效果较好,太阳能空气源热泵系统COP最大值为5.19,节能环保效益十分明显。     

相变蓄热蒸发型空气源热泵性能实验研究

针对北方低温环境下空气源热泵性能低劣的状况,开发设计一种相变蓄热蒸发型空气源热泵系统,相变蓄热器由蓄热材料、双盘管和保温层组成,该热泵系统可在供热-蓄热、供热-放热和除霜-放热模式下运行。通过人工模拟各种不同环境温度对该热泵系统的不同运行模式进行性能测试。测试结果显示:相变蓄热蒸发型空气源热泵系统在3种模式下都具有优良的性能,在超低环境温度-25℃和-30℃下运行时,制热性能系数COP分别为2.00和1.94,制热量仍能满足供热需求,同时压缩机排汽温度显著降低。实验研究结果表明,该相变蓄热蒸发型空气源热泵系统能够解决空气源热泵在供热过程中存在的能量供需矛盾,同时可提高空气源热泵在低温运行下的各种性能。     

空气源相变储能复合热泵系统的运行分析

针对北方地区暖气片供暖不足、能耗高和不易除霜等问题,文章提出了一种空气源相变储能复合热泵系统,并选择典型日对系统进行实验,研究了系统的性能和稳定性。实验结果表明:空气源热泵与相变储能技术的耦合极大地提高了系统的运行效率;通过相变储能箱的温度调节,保障了二级热泵供热的稳定性,能够持续为末端用户提供60℃左右的热水;系统全天瞬时COP值稳定在2.6左右;在极端天气条件下,该系统能够进行储能除霜,减轻空气源热泵的压力。通过对比各种供暖方式的经济性和节能性发现,空气源相变储能复合热泵系统的经济性和环保性较好。     

太阳能与复叠式高温空气源热泵联合供热系统应用

设计一套太阳能与空气源热泵联合供热系统，出水温度为80～90℃。通过对太阳能集热器和空气源热泵产品性能进行比较，选择集热效率高的中温型太阳能集热器和双级压缩复叠式空气源热泵，并对两种热源并联的供热系统进行详细的控制逻辑设计。以泰国CPC太阳能热水项目为例，对供热系统的稳定运行情况和节能效果进行验证。项目地辐照资源好，联合供热系统运行稳定、效果良好。     

相变储能型太阳能多功能系统性能研究

针对真空管式太阳能系统易受环境影响,功能单一的问题,建立一种相变储能型太阳能多功能系统模型,对相变储能集热器进行性能实测,采用TRNSYS软件对多功能系统模拟,分析相变材料和集热器流量对系统性能的影响。得出结论,储热水箱出口温度维持在100℃左右时,能满足供热、供热水需求及制冷系统稳定运行。流体流量2 g/s且填充相变材料进行保温时,集热器达到最佳热效率,系统运行性能最优。相变储能集热器温度缓慢降低,蓄热性能更好,使用时间更长,并且获得较高的集热效率,瞬时效率截距值为0.71。     

太阳集热器与空气源热泵联合供热系统研究

该文对一套太阳集热器与空气源热泵联合供热系统进行优化。对主要部件建立数学模型,并应用TRNSYS软件建立系统仿真模型,实现各系统模型耦合求解。在全年工况下,对补水方案、太阳集热器面积及储热水箱与恒温水箱的容积比等参数进行仿真分析。结果表明:白天仅在早上补水1次,集热器面积取344 m~2,储热水箱与恒温水箱容积比值为1.5时,系统性能最优;优化后,系统较优化前节能11.9%。     

基于Transys的太阳能-空气源热泵复合供暖系统优化分析

以西安市周边地区农村住宅为研究对象，基于瞬时系统模拟仿真程序(Trnsys)软件对太阳能-空气源热泵复合供暖系统进行模拟仿真，研究不同集热器倾角和不同蓄热水箱体积对热泵供热量、集热水箱供热量、热泵能耗、系统能耗和性能系数(COP)的影响。结果显示：在最优倾角55°和最优蓄热体积25 m³的条件下，太阳能与空气源热泵复合系统在11月15日至3月15日之间的系统能耗最低，为75 394 kWh。其中，空气源能耗为74 573 kWh，热泵COP为3.467，系统COP为3.98。研究结果为太阳能-空气源热泵复合供暖系统的设计及优化提供参考。     

21世纪中国能源发展趋势展望

通过对中国能源结构现状数据和非常规能源潜力的分析,叙述了中国到2050年进入中等发达国家水平的过程中,煤炭、石油等常规能源所占能源总量比重将逐渐下降,非常规能源所占比重将逐渐上升,逐渐成为替代能源乃至主导能源的发展趋势。     

广东可再生能源利用及发展研究

阐述了广东利用和发展可再生能源的必要性，分析了广东利用和发展可再生能源的有利条件，提出了广东可再生能源发展的重点及对策。     

An overview of ocean renewable energy resources in Korea

Korea relies on imported fossil fuels to meet its energy consumption demands. As such, there is a need to investigate alternative energy resources such as renewable energy. In this paper, assessments of the potential of various ocean renewable energy resources in the sea around Korea; potential sources of energy including wave energy, tidal energy, tidal current energy and ocean thermal energy. Tidal energy and tidal current energy are likely to play an important role in meeting the future energy needs of Korea, whereas the potentials of wave energy and ocean thermal energy for the same are relatively low. The level of technical development and the renewable energy market in Korea is currently in an early stage. The government will have to be more aggressive in the promotion of renewable energy to achieve sustainable development in Korea.     

建筑能耗比例与建筑节能目标

本文从建筑能耗在全国总能耗中的比例、建筑节能的目标值等两个方面,阐述了对我国建筑节能发展战略的观点。作者指出,建筑能耗在总能耗中的比例是经济发展的晴雨表;应该用我国未来能耗限额作为建筑节能的目标值。     

对能源消费统计工作的认识和思考

新疆成为重要的资源接替区,"十二五"期间承接国内外产业转移的重任,虽然有利于兵团发挥资源优势,但随着未来工业化进程推进,也增加了兵团节能减排的压力。重点用能单位是直接接受《十二五兵团万家企业节能低碳行动实施方案》考核的基层单位。主要针对能源统计工作面临的新要求及重点统计内容,阐述了如何做好能源消费统计工作的思考。     

可再生能源在建筑节能中的应用

介绍了可再生能源在国内外建筑节能方面的技术利用,涉及新能源发电、采暖、制冷空调、热水供应、生物化工等方面。阐述与分析了利用可再生能源实现建筑节能的技术现状,探讨和展望了该方面最新技术及其发展方向。     

中国能源状况与发展对策分析

能源问题是当今世界的重大问题之一,各国政府都将建立可靠、安全、稳定的能源供应保障体系作为国民经济战略的重点。通过对中国与世界能源状况进行比较,重点分析了中国能源在生产和消费中存在的主要问题,并结合世界形势,提出了解决我国能源问题的办法。     

我国能源利用状况和科学用能对策的思考

本文通过对我国中长期能源供需紧张形势的分析,论证了节能和科学用能是我国能源战略的核心和指导思想。根据统计数据,分析了我国节能和科学用能的潜力,并讨论了建筑、工业等的科学用能以及科学用能与生态工业的关系。最后,提出了科学用能对策的几点建议。     

城市建筑冷热电能源提供模式的探讨

21世纪能源以及环境问题已经成为了各国的头等问题。我国建筑耗能的数字非常惊人：在建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的20%。根据发达国家的发展经验,这一比例将逐步提高35%左右,建筑能耗极有可能在不远的将来成为我国第一耗能大户。本文介绍了城市建筑中提供冷热电能量的四种方式。结合作者自身能源审计的经验比较了传统的中央空调加锅炉供能系统、分布式三联供系统以及地源热泵、太阳能供能的新能源供给系统的能效与减排量。得出了传统的能源供给系统虽然操作简单但是比较耗能而且排出的有害气体较多,三联供系统受天然气价格影响偏大,太阳能、地热能如不受限制应该尽可能运用的结论。最后笔者提出了我国建筑节能的设计方法以及发展前景。     

Development of an Energy‐Economic Model with Endogenous Technological Progress and Feasibility Study of CCS Systems

The main objective of this research is to develop a bottom‐up energy‐economic model considering endogenous technological development. The designed model analyzes the feasibility of CCS technologies in the Japanese electricity market to derive an optimum carbon reduction scenario. Two factors, a learning curve based on learning‐by‐doing and public R&D investment, precede technological progress. The analysis is calculated with a set of scenarios, which is based on alternative assumptions for technological characteristics: chemical and physical carbon absorptive technology. From modeling estimation, we conclude that technological progress reduces the generation costs of conversion technologies with CCS, as a CCS system acquires an additional unit of installation. Generation cost with chemical absorption remarkably reduces its marginal unit cost through a learning mechanism. The supply fraction from a gas‐fired power plant increases over the analytical time period. The introduction of CCS reduces carbon emission level 17% compared to the baseline scenario in 2050. Technological progress has little impact on the total system costs; however, learning‐by‐doing pushes the introduction of CCS into the market rather than into a R&D activity. Research and development efforts in the private sector or knowledge spillover are not modeled in the study; however, they have the potential to contribute to the mitigation of carbon emission as well. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Heat Trans Asian Res, 43(4): 332–351, 2014; Published online 3 October 2013 in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com/journal/htj ). DOI 10.1002/htj.21078