太阳能应用于土壤源热泵低温热源侧的实验研究

为了提升热泵机组的性能系数COP,合理利用不同温度层次的太阳能集热量,文章基于太阳能—土壤源复合热泵系统的大量实验结果,分析了蒸发器进口温度对热泵系统各项性能的影响,并在此基础上,分析了复合源热泵工况和太阳能热泵工况的运行特点。分析结果表明:随着蒸发器进口温度的升高,热泵机组吸热量逐渐增大,热泵机组输入功率略有增加,导致热泵机组的供热量和COP均逐渐增大;复合源热泵工况下,存在土壤源和太阳能共同供热,以及土壤短期储热与太阳能单独供热同时进行的两种运行情况;为了提升热泵机组的工作性能,在太阳能集热量较低时,优先运行复合源热泵工况;土壤源温度的自然恢复能力较差,需要利用太阳能集热系统对土壤源进行跨季强制蓄热,以提高土壤源温度,缓解土壤源冷堆积现象。     

太阳能—土壤源热泵联合供暖系统的运行模式研究

建立太阳能—土壤源热泵联合供暖系统的一体化模型,通过与实验数据对比,所建模型与实验数据吻合较好。以大连地区的气候条件为基础,分别对联合供暖系统在不同的串联运行模式和同一并联运行模式下不同分流比例的运行工况进行模拟。结果表明,并联运行模式下分流比例为0.8时,太阳能—土壤源热泵联合供暖系统的地温恢复和系统节能效果较好。     

严寒地区太阳能_土壤源热泵运行经济性分析

针对北方严寒地区光照特性和冬天室外温度偏低的特点,提出利用太阳能—土壤源热泵进行供暖的方案,并以哈尔滨市为背景,对太阳能—土壤源热泵、土壤源热泵、燃油锅炉、燃气锅炉和电锅炉5种供暖方式的一次能源利用率和燃料价格变化对运行能耗费用等因素的影响进行了比较分析,得出太阳能—土壤源热泵是5种供暖方式中能源消耗费用最低、一次能源利用率最高的结论.     

太阳能跨季节储热供热系统试验分析

介绍了一种太阳能-土壤源热泵联合供热系统,对其运行试验数据进行了分析,并对其运行能效比与两种单独由土壤源热泵供热的模式进行了比较。土壤温度的变化不仅与取热速率有关,还与地温的自动恢复能力相关。该试验建筑所在的土壤条件下地温的恢复能力为30～40MJ/d。采用太阳能-土壤源热泵联合系统能效比最高,土壤源热泵单机组双供系统次之,而土壤源热泵单机组单供系统能效比最低。太阳能跨季节储热及土壤源热泵联合供热系统适用于热负荷远大于冷负荷的建筑。     

基于太阳能季节补热的地源热泵空调系统研究

在北方地区,由于建筑物的冬季热负荷大于夏季冷负荷,单独采用地源热泵对建筑物供暖、制冷,长期运行会造成土壤的温度逐年下降,最终导致地源热泵机组COP越来越低,严重时会影响机组的正常运行。夏季采用太阳能对土壤补热,解决地源热泵机组单独运行时冷热不平衡问题,有效提高机组热效率,达到综合节能的目的。通过对太阳能-地源热泵复合空调系统进行分析研究,利用TRNSYS软件进行分析模拟,从而得出太阳能-地源热泵空调系统的最佳匹配方案。     

太阳能-地源热泵复合系统的性能分析及优化

以应用于西安市周边地区农村住宅的太阳能-地源热泵复合系统为研究对象，利用TRNSYS软件对该复合系统进行建模。首先，对复合系统中主要部件的参数计算方式进行了详细阐述；其次，对复合系统中的太阳能集热器倾角与蓄热水箱容积进行了分析；最后，从太阳能集热系统集热量、地源热泵系统能耗及能效比(COP)等角度对复合系统的运行工况进行优化。研究结果表明：在整个供暖期，在集热器倾角为52°、蓄热水箱容积为0.45 m³时，整个复合系统的总能耗最低；优化后的复合系统的总能耗为1089.6 kWh，地源热泵系统在运行期间的平均COP为3.5371，太阳能集热器的累计集热量为327.3 kWh。研究结果为西安市及其周边地区应用太阳能-地源热泵复合系统的设计及优化奠定了基础，对实现碳达峰及碳中和目标具有重要意义。     

太阳能集热蒸发器与土壤换热器混合型热泵系统运行特性实验研究

介绍了作者自主设计的太阳能-土壤源混合型热泵系统实验平台,对太阳能热泵系统、土壤源热泵系统及太阳能-土壤源混合型热泵系统的运行特性进行了实验研究,并针对亚热带地区太阳能较丰富、环境温度较高等特点,提出了不同季节条件下的合理运行方式。     

太阳能与土壤源耦合供暖系统的实验研究

在分析太阳能、土壤源热泵及联合供热特点的基础上,研究了太阳能热泵独立系统、土壤源耦合热泵系统运行模式的制热性能和节能效果,建立了太阳能蓄能-热泵耦合热泵系统的供暖模式及优化模型.通过采暖季初期的太阳能蓄能、供暖,土壤源热泵独立供暖及太阳能-土壤源耦合热泵供热的实验研究,验证了太阳能-土壤源耦合热泵供暖模式的可行性和经济...     

寒冷地区户用大平板太阳能集热器-空气源热泵系统性能研究

针对太阳能难以单独稳定供暖和空气源热泵供暖成本高的问题，提出空气源热泵辅助太阳能稳定供暖构想，在甘肃省兰州市七里河区魏岭乡绿化村研发搭建大平板太阳能集热器-空气源热泵系统，对比研究晴天、多云和阴天3种典型工况下大平板太阳能集热器的集热效率、太阳能热泵和空气源热泵COP、太阳能保证率、系统总供热量和系统能效比等性能参数。结果表明：晴天、多云和阴天系统集热效率分别为44.9%、38.7%和20.6%,3种工况下太阳能热泵COP均为4.0，空气源热泵COP分别为3.5、3.3和3.1，太阳能保证率分别为38.1%、32.3%和12.9%，系统全天供热量分别为142.52、135.22和120.96 kWh，系统能效比分别为3.5、3.4和2.7。研究结果证明大平板太阳能集热器-空气源热泵系统用于寒冷地区单体建筑供暖的可行性，可为寒冷地区农村单体建筑的供暖提供一种新途径。     

太阳能-土壤源热泵系统(SESHPS)及其研究开发

综述分析了国内外太阳能-土壤源热泵的研究现状，介绍了其结构、工作原理、运行方式及主要技术优点；指出太阳能-土壤源热泵研究与开发中的核心问题及在目前条件下进行研究开发所应注意的问题，最后展望了其应用前景。     

双热源热泵系统模拟研究

基于太阳能热泵和地下水源热泵的优缺点,本文提出了双热源热泵系统。对该系统的各种不同运行工况进行了分析研究,并针对天津地区进行了模拟计算。结果表明：与地下水源热泵相比,在制热量和COP大致相当的情况下,节水量可以达到70％。     

复合地源热泵系统冬季供暖运行实验研究

介绍了地源热泵在冬季运行供暖的实验研究,具体分析了长期连续运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况,以及太阳能辅助系统与地源热泵系统联合运行时土壤温度的变化规律,热泵机组系统的COP变化情况.试验数据表明了增加太阳能辅助地源热泵系统后,显著地提高了冷凝器出口温度和室内温度,有效地提高了热负荷,增加了供热面积.总结出了本地区地源热泵系统的一般运行规律.     

如何保证地源热泵式沼气池加温系统长期稳定运行

针对地源热泵式沼气池加温系统中出现的冬夏季取排热不平衡从而影响其长期稳定运行的问题,本文在采取控制运行方式、增加辅助热源和蓄热系统解决方法的分析基础上,从充分利用可再生能源和地源热泵设备的角度出发,提出热泵供热和制冷互补模式与太阳能-地源热泵多功能互补模式,并对其可行性进行分析。     

太阳能辅助地源热泵联合供暖(制冷)运行模式分析

太阳能和地源热泵联合供暖系统以其良好的节能和环保特性,近年来得到国内外众多学者和研究机构的广泛关注。总结了国内外地源热泵和太阳能集热器联合供暖（制冷）技术的发展现状和最新研究动态,介绍了太阳能辅助地源热泵联合供暖（制冷）的技术和特点,指出太阳能辅助地源热泵供暖（制冷）技术具有较好的发展前景。     

太阳能与地源热泵供应生活热水方案比较

对太阳能热水系统和地源热泵热回收热水系统进行分析,并通过某一实际工程对两系统能耗进行了对比,最后得到对于南京地区地源热泵热回收制热水系统更节能。为合理选择热水供应系统提供一定的依据。     

长春地区太阳能辅助地源热泵供热的可行性研究

长春地区地下土壤导热系数低,长时间采用地源热泵来供暖,热泵的效率较低。通过对长春地区太阳能资源分布规律的分析,从技术性、经济性方面对太阳能辅助地源热泵供热与单独采用地源热泵供热进行比较。结果表明：太阳能辅助地源热泵供热方案效果良好、经济可行。因此,在长春地区,利用太阳能辅助地源热泵供热是完全可行的。     

西北地区地源热泵工程运用分析

结合具体工程案例,本文分析了地源热泵技术在西北地区的工程运用及设计步骤。文中详细介绍了地埋管换热器的换热特性测试系统及测试方法,并依照测试结果,设计地源热泵联合太阳能系统。通过对垂直U形地埋管换热器冬夏季取热和排热测试,分析不同换热工况下单双U管换热器换热特性,结合当地钻孔难度大以及地埋管换热器取热量小的特点,采用双U地埋管换热器。测试过程中,对不同入口温度、流量工况换热能力进行测试分析,提出在某些地区,地源热泵工程设计采用"大流量,小温差"的设计理念。     

寒区太阳能_土壤源热泵系统太阳能保证率的确定

在寒冷地区以太阳能、土壤源作为热泵的低位热源对节约能源、保护环境、开发利用新能源和可再生能源具有重大的意义。文中首次提出了土壤源热泵系统在不同的运焦比下的土训温度场恢复率,并以此为指标,衡量土壤源热泵在各种不同运停比下土壤温度场的恢复程度,确定土训源热泵的最佳运停比及太阳能保证率,从而确定太阳能集热装置的容量。     

太阳能-土壤热源热泵的性能研究

低品位能利用热泵试验台上,进行了太阳能-土壤热源热泵交替供暖运行实验研究,测得其总体平均供热系数为2.78。     

Exergetic performance evaluation of heat pump systems having various heat sources

In this study heat pump systems having different heat sources were investigated experimentally. Solar‐assisted heat pump (SAHP), ground source heat pump (GSHP) and air source heat pump (ASHP) systems for domestic heating were tested. Additionally, their combination systems, such as solar‐assisted‐ground source heat pump (SAGSHP), solar‐assisted‐air source heat pump (SAASHP) and ground–air source heat pump (GSASHP) were tested. All the heat pump systems were designed and constructed in a test room with 60 m² floor area in Firat University, Elazig (38.41°N, 39.14°E), Turkey. In evaluating the efficiency of heat pump systems, the most commonly used measure is the energy or the first law efficiency, which is modified to a coefficient of performance for heat pump systems. However, for indicating the possibilities for thermodynamic improvement, inadequate energy analysis and exergy analysis are needed. This study presents an exergetic evaluation of SAHP, GSHP and ASHP and their combination systems. The exergy losses in each of the components of the heat pump systems are determined for average values of experimentally measured parameters. Exergy efficiency in each of the components of the heat pump systems is also determined to assess their performances. The coefficient of performance (COP) of the SAHP, GSHP and ASHP were obtained as 2.95, 2.44 and 2.33, whereas the exergy losses of the refrigerant subsystems were found to be 1.342, 1.705 and 1.942 kW, respectively. The COP of SAGSHP, SAASHP and GSASHP as multiple source heat pump systems were also determined to be 3.36, 2.90 and 2.14, whereas the exergy losses of the refrigerant subsystems were approximately 2.13, 2.996 and 3.113 kW, respectively. In addition, multiple source heat pump systems were compared with single source heat pump systems on the basis of the COP. Exergetic performance coefficient (EPC) is introduced and is applied to the heat pump systems having various heat sources. The results imply that the functional forms of the EPC and first law efficiency are different. Results show that Ex_loss,total becomes a minimum value when EPC has a maximum value. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.