一种新型阳台壁挂太阳能—空气源复合热泵系统

介绍了一种新型阳台壁挂式太阳能一空气源复合热泵系统,说明了系统在冬季、夏季和过渡季节的运行方式、控制模式及技术特点.系统结构简单,安装上与现有空气源热泵协调一致,易实现高层建筑热水系统和建筑一体化.系统充分利用了低品位的太阳能,实现太阳能热效应和空气源热泵的优势互补,既可有效提高空气源热泵冬夏季运行的可靠性,又可提高夏季阴雨天气、过渡季节及冬季太阳能热水器运行的稳定性,对于节约能源和环境保护具有重要意义.     

太阳能空气源热泵复合系统实验研究

本文基于太阳能集热器的运行不稳定性和空气源热泵冬夏季极限天气性能衰减,建立了一种太阳能一空气源复合热泵系统,并对其运行模式和技术特点进行了分析.实验测试了夏季名义工况和最大负荷工况下复合系统制冷兼制热水性能系数;冬季室外换热器需要和不需要周期除霜工况下复合系统的制热性能系数;冬季周期除霜工况下热泵的除霜时间和除霜效果.结果表明:该复合系统在夏季(名义和最大负荷工况)和冬季(除霜、不除霜工况)的COP比常规空气源热泵系统高;冬季除霜条件下利用蓄热热水热量反向除霜时间明显小于常规除霜模式的除霜时间且效果良好.     

浅层土壤蓄热能资源量计算分析

为实现土壤源热泵系统的合理设计和科学应用,避免系统常年运行后由于土壤吸放热量不一致导致土壤温度变化,通过对该系统所利用浅层土壤蓄热能资源量进行计算分析,明确了可利用土壤蓄热能资源量估算方法．利用地下埋管换热器热渗耦合数学模型,对土壤源热泵系统冬夏季土壤释吸热量相等即按照可利用土壤蓄热能资源量来设计系统,以及冬夏季土壤释吸热量不相等2种情况进行了理论模拟和分析．结果表明:当按照可利用资源量来设计系统时全年运行后土壤温度恢复至初温;而当夏季吸热量高于冬季释热量25％时,土壤平均温度升高了032 ℃,有利于下一年冬季运行但不利于下一年夏季运行．进行可利用浅层土壤蓄热能资源量分析,综合全年的冷热释取来设计土壤源热泵系统的容量,有利于保证土壤温度的回归和系统常年高效运行．在实际土壤源热泵系统应用设计时,对于夏季负荷占优地区,要综合考虑土壤经过冬季放热及过渡季散失之后夏季可供取出的冷量来估算资源量;反之亦然．     

福州住宅应用土壤源热泵的全年能耗与可行性分析

以福州地区典型的单户住宅为实例,在全年逐时建筑负荷计算的基础上,进行空气源热泵和地源热泵的全年能耗分析,并在此基础上进行两者的经济性比较。结果表明,从全年能耗比较,土壤源热泵比空气源热泵节能15%,其中夏季节能13%;冬季节能20%。尽管土壤源热泵机组的季节性能比SE-ER高于空气源热泵,但由于福州冬季室外气温较温和,夏季地温偏高,土壤源热泵的节能效果不及夏热冬冷地区明显,并且初投资回收期较长,经济可行性较差。     

北方某研发楼土壤源热泵与太阳能技术综合应用

北方某县域公司研发楼,夏季制冷和冬季取暖采用土壤源热泵+太阳能的综合空调系统。随着季节的变化,采暖和制冷可随时转换,不产生废水、废气、废渣,该建筑达到了国家制定的《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》规定的目标。     

多功能空气源热泵系统夏季工况性能研究

通过多功能空气源热泵系统试验平台,对整个夏季多功能空气源热泵机组制冷、制热水和制冷余热回收模式下的运行性能进行跟踪测试,得出了多功能空气源热泵在夏季不同运行模式下的室外温湿度、机组运行功率、制冷量、制冷能效比(EER)和回收热量.试验为多功能空气源热泵机组的设计与应用提供参考和依据.     

太阳能-空气源热泵的直接采暖系统

为了提高太阳能集热器运行稳定性及空气源热泵适应冬季低温环境的能力,构造一种太阳能-空气源热泵串联连接的直接采暖系统。实验测试冬季工况下,热泵压缩机的供热特性和实验房间的温度变化。结果表明:系统经过180 min的预热时间,地板表面温度达到26.2℃,室内环境温度达到22.1℃;稳定供热过程中,室内温度波动范围为0.2℃,完全满足室内冬季供暖需求;系统停机3 h,地板温度下降3.1℃,室内环境温度下降1.2℃,仍能满足人体热舒适性需求,验证了该供暖系统运行的可行性及稳定性。     

盐水聚能塔式空气源热泵热水系统性能

为提高现有热源塔式空气源热泵的效率和适应性,提出一种以盐水为传热工质的可调型盐水聚能塔式空气源热泵的新概念.设计并搭建基于该新型热泵的热水供应系统.对夏冬2季典型月份内系统的性能进行分析和比较,阐明系统的性能系数随环境温湿度、供/回水量和温度、补水温度以及耗电量之间的变化关系.结果表明,系统的总性能系数、加热系统和热泵内循环的性能系数在夏季的平均值分别为1.44、1.75和3.55,而在冬季则为2.07、2.33和3.29.该系统已经成功运行1a以上,在冬季气温低于0℃时依然运行平稳.     

地源热泵系统长期运行特性的实验研究

针对一个3715 m2地源热泵系统,进行了系统运行特性的长期测试实验。结果表明,长期运行条件下,热泵机组平均COP分别为3.55(冬季)和2.80(夏季),冬季工况和夏季工况的系统COP分别呈递增和递减趋势,且变化规律可表述为指数形式。与冬季工况相比,夏季工况的系统COP波动较大,而且在初始阶段存在一个峰值。     

太阳能与热泵结合应用于食品干燥

太阳能干燥技术由于受天气影响难以实现全天候运行,需要设置辅助加热装置。结合工程实例,对太阳能空气集热器与高温空气源热泵结合应用于干燥行业的干燥系统的特点、运行工况及系统设计进行分析和探讨。     

湖库塘开式水源热泵系统年能耗分析方法研究

提出一种简单可行的湖库塘开式水源热泵系统全年能耗分析方法,然后以小型办公建筑为实例,进行具体的全年能耗分析,最后与空气源热泵的能耗相对比。分析结果表明：湖库塘水源热泵系统的季节性能比均高于空气源热泵机组;室外循环水泵能耗对湖库塘开式水源热泵系统有较大的影响,应该在实际工程应用中采取措施降低循环水泵能耗。     

热泵技术应用现状及发展动向

对比分析了空气源热泵、地源热泵、水源热泵、太阳能/空气双源热泵系统、水环热泵系统的结构形式、特点及其应用场合.概述了热泵技术在热水供应、冷暖空调、采暖、热风干燥等领域的应用现状.在此基础上,简要分析了热泵技术的发展动向及制约热泵系统推广应用的主要因素,并展望了热泵技术的应用前景.     

土壤源热泵空调系统的性能模拟分析

以上海某小型办公楼为例,用DEST模拟出了该建筑全年累计冷热负荷和逐时冷热负荷的需求,采用集中参数的方法建立能耗模拟模型,分别模拟出空气源热泵和土壤源热泵空调系统的能效。反映出一定条件下热泵空调系统能效随系统负荷变化等条件改变的变化趋势,得出土壤源热泵空调系统较空气源热泵系统具有系统性能系数（COP）高、运行稳定、受外部气候条件干扰小的结论。     

空气源热泵建模与单级蓄热器仿真选型

针对空气源热泵工作时能效比会随着气温下降而明显降低的问题,在空气源热泵上增加了一级蓄热装置。在MATLAB下对单级蓄热器空气源热泵进行仿真,结果表明增加蓄热装置可以平衡空气源热泵的能效比。以太原最冷月统计24 h平均温度为前提,模拟蓄热器在不同质量的蓄热材料、不同长度的蓄热管和放热管下的不同表现。仿真结果表明,最优换热材料质量为170 kg,蓄热管为30 m,放热管为8 m。     

建筑一体化的蓄能型太阳能热泵热水器初步研究

针对普通太阳能热水器在夜间和连续阴雨天无法正常工作的状况,提出了一种新型的建筑一体化蓄能型太阳能热泵热水器.蓄能型振荡热管太阳能集热器基于振荡热管作为热传递媒介,将瞬时太阳能或者集热器中相变材料储存的太阳能传递给热泵系统蒸发器,并利用热泵循环加热热水,用以提供生活热水.对系统进行相变材料的选择和蓄能特性的分析.以南京冬季为例,开展了建筑一体化的蓄能型太阳能热泵热水器节能特性理论计算,结果表明该热水器在节能和减少污染物排放方面都优于目前市场上的热水器.在建筑物密集化、单位居民住宅太阳能辐射占有率较低的情况下,建筑一体化的提出将节约空间,减少能源消耗和污染物排放,具有十分广阔的应用前景.     

Simulation of embedded heat exchangers of solar aided ground source heat pump system

Aimed at unbalance of soil temperature field of ground source heat pump system, solar aided energy storage system was established. In solar assisted ground-source heat pump (SAGSHP) system with soil storage, solar energy collected in three seasons was stored in the soil by vertical U type soil exchangers. The heat abstracted by the ground-source heat pump and collected by the solar collector was employed to heating. Some of the soil heat exchangers were used to store solar energy in the soil so as to be used in next winter after this heating period; and the others were used to extract cooling energy directly in the soil by circulation pump for air conditioning in summer. After that solar energy began to be stored in the soil and ended before heating period. Three dimensional dynamic numerical simulations were built for soil and soil heat exchanger through finite element method. Simulation was done in different strata month by month. Variation and restoration of soil temperature were studied. Economy and reliability of long term SAGSHP system were revealed. It can be seen that soil temperature is about 3 ℃ higher than the original one after one year’s running. It is beneficial for the system to operate for long period.     

Performance analysis of air-water dual source heat pump water heater with heat recovery

A new air-water dual source heat pump water heater with heat recovery is proposed.The heat pump system can heat water by using a single air source,a single water source,or air-water dual sources.The water is first pre-heated by waste hot water,then heated by the heat pump.Waste heat is recovered by first preheating the cold water and as water source of the heat pump.According to the correlated formulas of the coefficient of performance of air-source heat pump and water-source heat pump,and the gain coefficient of heat recovery-preheater,the formulas for the coefficient of performance of heat pump in six operating modes are obtained by using the dimensionless correspondence analysis method.The system characteristics of heat absorption and release associated with the heat recovery-preheater are analyzed at different working conditions.The developed approaches can provide reference for the optimization of the operating modes and parameters.The results of analysis and experiments show that the coefficient of performance of the device can reach 4-5.5 in winter,twice as much as air source heat pump water heater.The utilization of waste heat in the proposed system is higher than that in the system which only uses waste water to preheating or as heat source.Thus,the effect of energy saving of the new system is obvious.On the other hand,the dimensionless correspondence analysis method is introduced to performance analysis of the heat pump,which also has theoretical significance and practical value.     

蓄能型太阳能热泵系统中复合材料蓄热过程研究

设计了一种分季节蓄能型太阳能热泵热水系统,集太阳能集热容器、相变储能容器、热管于一体,利用Fluent软件对蓄能型太阳能集热器开展了数值模拟,使用Solidification/Melting和VOF模型模拟癸酸/62#石蜡复合相变材料蓄热过程,并采用Boussinesq近似法考虑了自然对流的影响. 结果表明,在集热器内只充灌单一相变材料不能满足不同季节蓄能型热泵系统的供热水需求. 由癸酸和62#石蜡组成的复合相变材料在蓄能过程中出现了两个相变温度,分别在32.66 ℃和59.45 ℃,可以满足本系统不同季节的蓄热需求. 蓄热过程中,由于癸酸和62#石蜡本身密度差以及浮升力的影响,真空管纵向截面出现了温度分层现象. 结果可为复合相变储能材料的推广应用提供可靠的理论依据.     

制热模式下不同热源集中空调系统能流对比分析

在供热区域热舒适性及室内空气品质满足要求的前提条件下,通过分析从热源提取热量到最终释放到供热房间的整个环路的能流情况,分别建立了以空气源热泵热水机组和燃料燃烧的热水锅炉为热源的集中空调供热系统的整个环路的能流数学模型,并进行了对比分析.并以广州某酒店冬季供热系统为例,绘制了该系统在设计条件下,分别采用上述两种不同热源条件下完整的集中空调供热系统的能流图,直观地表现了这两种系统中各部分能流的大小和方向、能量平衡关系及能量损失以及它们之间的主要差别.识别出两种系统中主要的能流,可以为空调热源的优选及所选系统的节能降耗提供有用的信息.