夏热冬冷地区多能互补溶液除湿空调系统优化

为缓解基于太阳能-地热能(太-地)互补利用的溶液除湿空调系统在夏热冬冷地区中长期运行后土壤温度产生较大波动导致系统能效降低的问题。提出一种太阳能-地热能-空气能(太-地-空)多能互补的溶液除湿空调系统,针对该系统采用的过渡季节和制热季节补热方式对土壤温升及系统能效进行研究。结果表明:太-地互补系统运行20 a后土壤温度上升18.3℃,新系统在过渡补热和制热季节补热2种方式下运行20 a期间土壤温度无大幅波动;太-地系统运行20 a后机组制冷和系统全年性能系数C_(OP)分别下降30.5%和24.5%,太-地-空系统则在20 a的运行期间内均稳定在额定值。由研究结果可知,太-地-空多能互补的溶液除湿空调系统采用过渡季节补热的方式不会出现土壤热不平衡性问题,系统更能够长期稳定运行。

太阳能-地热能复合利用的溶液除湿空调系统研究

针对传统空调系统采用温湿度联合处理的方式而导致的舒适性差、能源消耗大等问题,以南昌市某建筑为研究对象,利用TRNSYS仿真软件建立太阳能-地热能复合利用的溶液除湿空调系统数学模型,并分析集热器面积及埋管数量对系统性能的影响,在此基础上选取合适的参数对系统全年运行工况进行模拟。同时针对夏季室外新风含湿量波动较大的问题,提出对新风采取分流处理的解决方式。结果表明:在制冷工况下,室内平均温度为26.1℃,相对湿度在50%~65%之间;在供暖工况下,室内平均温度为19.2℃,相对湿度大部分处于40%~60%之间,能够很好地控制室内热湿环境。供暖和制冷季节能效比分别为6.2和4.5,全年性能系数为4.7,明显高于传统的空调系统。

新型溶液除湿新风系统解析模型及NTU性能分析

优化节能型空调系统设计可以减少能源消耗。提出一种复合直接蒸发冷却制冷水的溶液除湿新风系统,以办公室为例建立并验证系统设备解析模型,借助Matlab研究主要装置NTU对系统性能的影响。研究表明:在满足室内温湿度的情况下,系统能效比可达到0.65;除湿/再生装置NTU增加到3之后,对系统性能影响不大;除湿器Ⅰ在较大溶液流量下,增大NTU使送风温湿度更容易满足要求,能效比较高;蒸发/表冷器NTU增大使送风温度变化比较明显。系统设计及优化结果为该种溶液除湿新风系统的实际应用提供参考。

基于TRNSYS的增加辅助冷却设备的地源热泵系统优化

以南昌市某建筑为研究对象,利用TRNSYS仿真平台建立了地源热泵及锅炉+冷水机组两种空调系统数学模型,对其节能性进行探讨。同时针对地源热泵系统在夏热冬冷地区因冷热负荷不平衡导致土壤温度升高,不利于系统长期稳定运行的问题,提出了控制负荷侧供水温度及地源侧出水温度两种优化策略。地源侧出水温度控制使用冷却塔辅助冷却实现,采用与地埋管并联方式运行。结果发现地源热泵系统全年能耗相比与锅炉+冷水机组系统减少27%,而且优化后的地源热泵系统运行20年土壤温度比优化前下降了9.7℃,夏季制冷能效比上升了0.21,全年性能系数上升了0.13,系统长期运行稳定性也得到提高。