某写字楼地源热泵冬季供暖性能测试及节能分析

测试了北京某写字楼地源热泵机组在不同供暖期（初寒期和末寒期）的运行参数，分析了热泵机组运行性能。发现热泵机组的性能系数COP和系统能效比EER在不同供暖期相差较大；针对在埋管水流量、进出口水温差相差不大的情况下，埋管水出口温度经过一个供暖期后降低了2．96℃的情况；分析了产生的原因，并提出优化地源热泵设计的意见。与空气源热泵、锅炉取暖进行了比较，证明了该系统的节能性。     

大温差空气源热泵在供暖系统中的应用

为了解决空气源热泵在供暖系统存在的末端匹配性差、系统运行费用高等问题,提出一种适应大温差高效热能输配的热泵系统。通过理论分析和试验验证,对大温差空气源热泵在供暖工程中的应用进行研究,比较大、小温差下的热泵系统的节能效果和供暖效果。研究结果表明:按照GB/T 25127.1—2020测算,采用大温差空气源热泵的制热系统全年制热季节性能系数HSPF可提升57%以上,循环水泵耗电量占比下降73%以上,室内温度变化偏差为±0.2℃,可以推广应用。     

邢台地区低温空气源热泵系统适用性研究

介绍了低温空气源热泵系统的原理和适用情况,对低温空气源热泵系统在不同运行控制策略下的经济性和供热特性进行了分析,结果显示在满足采暖需求的条件下,不同运行控制策略对系统的运行费用有明显影响,得出了不同运行时长、不同入住率时系统经济效益平衡点;分析并对比了6种典型供热方式的节能性,结果表明在相同的供热条件下,低温空气源热泵系统在节能方面具有明显优势,其单位供热面积年标准煤消耗量为9.15kgce/(m~2·a),是传统燃煤锅炉能源消耗量的55%～66%,一次能源利用率略低于燃煤热电联产,证实采用低温空气源热泵系统在邢台地区冬季供暖可行。     

空气源热泵辅助吸收式地源热泵系统的适用性分析

针对严寒地区集中供热系统能源利用效率低的问题,结合该地区应用地源热泵系统存在土壤吸/排热不平衡的问题,本文提出将一次网的高温蒸汽(热水)作为吸收式热泵发生器热源的地源热泵系统,利用空气源热泵保障地下换热系统热平衡。介绍了复合系统的运行模式,确定了系统的运行控制策略,选取哈尔滨地区某办公建筑对系统的全年运行性能进行分析。通过计算,系统平均综合性能系数为2.1,相比传统的供暖空调方式节能33.1%。该系统全年运行土壤取/排热不平衡率为3.8%,可以保证土壤温度场以年为周期的热平衡;系统可以长期稳定运行。     

空气源户式机组地板采暖系统应用研究

为了研究空气源热泵冷热水机组作为地板采暖的热源的运行特性,以一围护结构保温良好的房间为研究对象,分别测试了热泵机组采用低水温进行供暖运行时的能效、在高低温的运行环境下供暖房间内温度的变化。结果表明,在保温性能良好的建筑,采用热泵机组以35℃的低供水温配合高效地暖盘管进行地板供暖,既能保证室内的舒适性,又具有良好的节能效果。得出用于地板采暖的空气源热泵机组,其控制开停机的温差需要比传统的空气源热泵机组大,在低温环境下,机组性能衰减的特性对室内达到相同供暖效果所需的时间影响不大,为设备、工程设计提供参考。     

基于TRNSYS的茯砖茶生产工艺能源系统节能环保特性研究

茯砖茶发酵、干燥过程中,烘房内温湿度稳定性和能源系统低能耗是保证茯砖茶品质与成本的重要因素。本文采用TRNSYS仿真与实验研究相结合的方法,对咸阳某茯砖茶厂实际使用的空气源热泵系统进行建模,通过研究各季节典型代表月烘房温湿度的波动情况,确定该空气源热泵系统在全年的运行状态是否满足工艺要求,在此基础上,对比了该系统在全年可运行季节代表月与该生产厂房早期使用的燃气锅炉系统的能耗仿真结果,对空气源热泵系统的节能与环保特性进行研究。结果表明：由于夏季送风质量流量过大且室外空气含湿量较高,7月烘房温湿度不满足工艺要求。热泵系统在1、4、10月的总标煤消耗量的平均值是锅炉系统的44.42%,平均CO2、SO2、NOx排放量分别为锅炉系统的34.13%、44.1%、40.60%。在茯砖茶发酵、干燥的过程中,相比于燃气锅炉系统,空气源热泵系统具有更好的节能与环保特性。     

超低温空气源热泵在沈阳地区供暖的应用研究

空气源热泵在我国华东及华南等地区得到广泛应用,但在我国北方寒冷地区受室外温度的影响,存在制热量衰减、能效比降低等问题。为研究空气源热泵在北方寒冷地区的适用性,本文对空气源热泵在具有代表性的严寒地区沈阳进行冬季采暖的测试试验,结果表明,稳定运行的测试期内,室内平均温度为18.8℃,在极寒条件下(室外最冷温度-23℃)室内温度也能维持在18.5℃,均可以满足北方地区冬季采暖要求,测试期的制热性能系数COP为1.73,对比电加热采暖,节能率达到48%,节能效果比较明显。预估采暖季制热性能系数COP为1.98。     

空气源热泵与水环热泵冬季联合供热运行节能性分析

水环热泵系统作为节能型空调系统的一种形式,近年在中国得到较多应用。对于近年有些工程提出了采用空气源热泵作为热源与水环热泵联合供暖的方式,本文依据生产厂家提供的技术参数,拟合出空气源热泵和水环热泵的COP性能曲线,对两种热泵联合运行供热时的系统性能系数COP进行了理论分析并用Maple软件进行模拟计算,得出联合运行系统与单独采用空气源热泵系统相比并不节能的结论。     

一种用于低温环境下新型空气源热泵循环研究

提出了一种在低温环境下能扩大制热能力空气源热泵装置,既可按传统单级空气源热泵方式运行,又可按复叠循环方式运行.在低温环境下对两种空气源热泵循环特性进行模拟比较.模拟结果表明,在环境温度很低条件下,该热泵仍可获得较大制热量和较高COP值,并具有较小压缩比和较低压缩机排气温度.热泵制热应在最佳节能控制条件下运行以实现最大限度节能.它为解决热泵的低温适用范围和低温条件下节能等问题提供了一条可取的途径.     

严寒地区空气源热泵供暖运行性能研究

基于TRNSYS软件建立空气源热泵供暖系统仿真模型,模拟空气源热泵供暖运行性能,对比分析不同供水流量、不同月份以及3个典型供暖日下的系统COP。研究结果表明:室内温度及系统COP随室外温度的升高而升高,系统耗电量随室外温度的升高而降低;当室外温度恒定时,室内温度和系统耗电量随供水流量的增大而增大,但系统COP随供水流量的增大而降低;供暖期开始和结束时,空气源热泵运行性能稳定、满足供暖热舒适需求,供暖期室外温度最低时不宜单独使用空气源热泵。研究结果可为空气源热泵供暖系统在包头地区的应用提供指导。     

办公楼变频空气源热泵序列优化控制

为了满足公共建筑中空调系统部分负荷下的节能运行调节需求,制冷机房经常配置多台冷水机组。空调系统中冷水机组能耗占比较高,而机组序列控制在系统满足室内负荷需求与节能中运行起关键作用。为了提高热泵机组的运行能效,本文提出一种空气源热泵机组的序列优化控制方法。首先建立变频空气源热泵机组模型,然后建立多台同型号机组序列优化控制目标函数,同时给出实时建筑负荷下求解机组最佳运行序列组合的算法与步骤。以某工程为例,利用e QUEST软件分析了办公楼全年的空调负荷变化,并在夏季、冬季典型日负荷基础上,对比分析了热泵机组序列优化控制策略与传统策略。结果表明:与传统策略相比,在10%~100%的系统部分负荷范围内,采用序列优化控制策略的机组能耗平均降低13.4%。在夏季典型日,热泵机组能耗降低14.5%;在冬季典型日,热泵机组能耗降低12.3%;在过渡季典型日,热泵机组能耗降低3.3%。在供冷季,采用机组序列优化控制策略能耗降低14.1%;在供热季能耗降低9.0%。热泵机组的序列优化控制策略具有明显的节能效果。     

基于辐射和对流换热新型供暖末端的空气源热泵除霜性能试验研究

常规空气源热泵在低温环境中运行时普遍存在结霜和除霜现象,由于常规室内盘管储能不足,导致逆循环除霜效果不理想。同时,基于强制对流换热的常规空气源热泵常常会引起室内热分层现象和强烈的吹风感,导致人体热舒适性较差。为解决上述问题,本文结合辐射供暖具有较高热舒适性的优点,提出一种基于辐射和强制对流换热的新型供暖末端,搭建空气源热泵辐射和对流换热性能试验台,对其除霜性能进行试验研究。结果表明:除霜周期内,该系统压缩机功率平均值为429.5 W,除霜能效比为2.88,除霜能效比高于常规空气源热泵系统。     

某小型工业厂房供暖系统节能改造

为缓解传统燃煤锅炉供暖对环境的影响,对石家庄市某既有厂房供暖系统实施清洁能源改造,即采用空气源热泵代替传统燃煤锅炉供暖。利用Trnbuild能耗模拟软件计算该建筑热负荷,匹配相应的空气源热泵系统。采用Trnsys软件模拟分析空气源热泵系统的制热量、耗电量和制热性能系数。分析结果表明:室外环境温度越低,空气源热泵系统制热量越小,耗电量越小,供暖季平均制热性能系数(COP)为3.15。以供暖季综合制热性能系数(COP_h)作为供暖系统的评价标准,分析得出热泵匹配的最优蓄热水箱体积为5 m~3,系统COP_h基本维持在3.5左右。对空气源热泵的经济性及节能减排量进行分析,结果表明空气源热泵机组相比燃煤锅炉供暖具有节约能耗、减少污染物排放和供热灵活等优势。     

地源热泵热水器的性能分析与经济性比较

建立地源热泵热水器系统的数学模型,并以天津市某别墅地源热泵热水系统的设计与模拟为例,对地源热泵热水器2种方案———容积式地源热泵热水器和直流式地源热泵热水器进行性能分析,并在运行特性、初投资和运行费用方面进行对比。结果表明,相对于传统的热水器,地源热泵热水器具有较好的性能;在相同工况下,直流式地源热泵热水器系统性能系数较高、耗电量较低,但其运行费用和初投资较高。研究结果为地源热泵热水器系统的选择、设计和优化提供参考。     

邯郸地区某空气源热泵供暖系统运行性能分析

为提高空气源热泵供热系统的实际运行性能,在2019—2020 年供暖季对邯郸地区某老旧小区空气源热泵供热系统进行了现场测试,根据室外空气温湿度、系统供回水温度及流量、耗电量的实测数据和变水温运行调节方式,对系统长期运行性能进行了分析,对比了4 种工况条件下的系统运行特性。测试分析结果表明：对于整个供暖期的能耗而言,分阶段变水温调节有利于促进空气源热泵节能运行。邯郸地区冬季室外相对湿度较高,容易导致空气源热泵运行效果不佳、供热量不足。此时在分阶段变水温调节的基础上采用分时段变水温调节,有利于改善系统运行效果,供暖期第Ⅱ阶段的COP′由1.63提高至第Ⅲ阶段的1.76,提高了8%。     

长沙地区空气源热泵地板采暖系统实测分析

为了了解夏热冬冷地区空气源热泵用于地板采暖系统的运行特性和实际采暖效果，本试验以长沙某栋写字楼的一套办公室为研究对象，对系统在初始运行、连续运行、间歇运行工况下的室内温度、围护结构表面温度、机组供回水温度作了测量，得出相关曲线图，测算出能耗及运行费用情况。基于实测数据。对长沙地区空气源热泵地板采暖系统进行技术经济性分析，并提出相关改进意见。     

采用变回水温度控制策略的空气源热泵空调系统研究

为了提高空气源热泵空调系统运行性能,研究了一套采用变回水温度控制策略的空气源热泵机组的制冷性能。实验研究表明,变回水温度工况可满足室内冷负荷需求。与传统采用定12℃回水温度的空气源热泵空调系统相比,COP更高,耗电量更小,是一种高效节能的空气源热泵空调系统控制方法。此外,所建立的Dymola模型从理论上验证了实验结果,在此基础上模拟实际空调系统的能耗,模拟结果表明,COP由3.99提高至4.39,提高了10%。     

热回收效率对排风热回收式热泵性能的影响研究

排风热回收式热泵因具有结构紧凑,节能环保等优点,在北欧等国家得到一定的推广。排风热回收式热泵主要分为单级和双级热回收式热泵,而热回收装置作为双级热回收式热泵的重要部件,其热回收效率会影响到整个热泵系统的性能。通过TRNSYS对双级热回收式热泵在重庆冬季的运行情况进行了模拟,并与常规空气源热泵和单级热回收式热泵进行了对比。结果表明,双级热回收式热泵机组的性能系数随着热回收的效率升高而降低,且介于单级热回收式热泵和常规空气源热泵的性能系数之间,而双级热回收式热泵系统的性能系数则随热回收的效率升高而升高,在热回收效率为0.6的情况下,系统的性能系数为5.262,相较单级热回收式热泵和常规空气源热泵的性能系数,能效分别提升了31.29%和83.22%。     

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。     

医院空气源热泵系统冬季采暖性能的测试与分析

本文对南京某医院空气源热泵采暖系统进行了性能测试。测试周期共45天,期间平均干球温度2.64℃;共遇3天极端恶劣天气,平均干球温度-4.90℃;4天结霜天气,平均结霜系数D_f为0.97。测试期间日均热泵机组性能系数为3.12,日均每平方采暖费用为0.25元/m~2。测试表明,长江中下游地区采用空气源热泵系统采暖,在满足舒适性的条件下具有较好的节能性和经济性。