基于多目标下的两级并联除湿热泵系统实验研究

提出了一种新型的两级并联除湿热泵系统,并在典型工况下对系统性能进行了实验研究。实验表明,该系统可以有效解决除湿热泵显热负荷处理能力不足的问题,能够灵活部署显热和潜热两端不同比例的热负荷:在典型工况下可提供19.0℃、8.81g/kg的舒适区送风,在冷凝温度50℃下平均COP达3.92。当冷凝温度从55℃变化到35℃时,COP从3.39上升到5.81,显热负荷比始终保持在16∶1以上。在不同环境下系统湿负荷占比可达到7%~60%,满足大部分送风状态的温湿度解耦。

武汉某办公楼地源热泵系统能效测评

通过对某办公楼地源热泵系统的短期测试与长期监测,分析了影响系统能效的主要因素,得出了该热回收热泵机组的部分负荷制冷性能系数低于额定工况下的制冷性能系数,热泵系统能效比略高于常规机组系统能效比下限值2.4,得出了夏热冬冷地区实际累计采暖+卫生热水热负荷大于累计冷负荷,增量成本的实际回收期高于预测回收期。建议夏热冬冷地区采用三工况(制冷、制热、热回收)地源热泵系统,可不设辅助冷却系统。

论多联式空调(热泵)系统的季节性能评价方法

多联式空调(热泵)系统(简称多联机)是多末端直接蒸发式空调系统,其多末端结构和不同控制方法决定了其特殊的部分负荷特性。以制冷运行为例,阐述影响多联机性能的因素及其影响关系,给出各种控制方式下多联机在恒定室外温度条件下的部分负荷"性能域"概念图,以及性能域随室外温度的变化趋势;根据多联机的部分负荷特性和变工况特性,指出目前的多联机产品性能评价评价方法尚存在的不足,进而提出多联机制冷季节评价指标SEER或IPLV(C)的评价方案;建议今后多联机采用APF评价体系更能体现我国标准体系的延续性和系统性。

基于能级理论的水环热泵系统节能性分析

为研究水环热泵系统节能性，提出能级理念。基于此研究理念，采用系统内部循环水作为研究对象，以负荷率作为研究切入点，提出“能级差分析方法”作为系统运行工况节能性分析方法并以能级差数ψ作为节能性新的评价指标。选取天津地区单体办公建筑作为试验对象，对传统空调系统与水环热泵系统进行夏季20％，40％，60％，80％和100％5档能耗测试，基于对非标工况研究意义的考虑，提出“部分负荷率无因次分析方法”对试验数据进行分析处理。结果表明：能级差数是负荷率的单值函数；系统仅在满负荷工况段相比传统空调系统不具有节能性。随负荷率的变化，水环热泵系统能耗呈现非线性变化规律，能耗曲线畸变工况点出现在80％-100％负荷段。

带辅助热源的地源热泵设计负荷比分析

为了充分利用地源热泵的节能特性和辅助热源较低的初投资,针对新疆某市的气象条件和价格体系,通过实例模拟研究了地源热泵+燃气锅炉供热方式的节能特性和经济性。结果表明,对于地源热泵+燃气锅炉供热方式,设计负荷按60%+40%分配时,不会显著增加燃料耗量,但可以获得最佳的经济效果。此时,燃气锅炉的供热量仅占总供热量的8.3%,总标煤耗量仅比热泵承担100%设计负荷方案增加5.22%,而却可以获得最小的费用现值(249.3元/m2)和最大的增量净现值(47.8元/m2)。

基于建筑负荷特性的地埋管地源热泵系统适用性研究

基于建筑负荷对地埋管地源热泵系统运行性能的影响给出了2个建筑负荷特性指标：建筑全年累计冷热负荷比R和建筑峰值冷热负荷比K。针对寒冷气候区的典型办公建筑,计算了5种R值和2种K值条件下地埋管地源热泵系统的地埋管进出口温度、土壤温度及热泵性能系数,得出了适用于地埋管地源热泵系统的R值范围为0.6-0.8,同时给出了不同K值条件下地埋管换热器的设计依据。

严寒地区复合地源热泵系统合理负荷分担率分析

采用辅助供热复合地源热泵系统,可有效降低系统初投资,提高系统的节能效果。本文以哈尔滨地区某客站为计算对象,数值模拟得到地埋管冬季先运行和夏季先运行两种工况下的土壤全年温度变化,分析比较了严寒地区锅炉复合地源热泵系统在不同的负荷分担比例下的节能性和经济性,分别给出了两种工况下的地源热泵合理的设计负荷分配比例,并分析了锅炉种类、钻井费用、天然气价格和运行年限对锅炉复合地源热泵系统合理负荷分担率的影响,为相关工程实例提供参考。

设施农业中地源热泵的最佳负荷比研究

浅层地源热泵是一种利用高品位能使浅层地能从低位热源转移到高位热源的机械装置。为了充分利用地源热泵的节能特性和辅助热源较低的初期投资,在设施农业中采用地源热泵与辅助热源以最佳负荷比配合运行,以获得较好的环境效益和经济效益。计算结果表明,地源热泵和辅助热源以60%+40%为最佳负荷比,在初期投资和正常运行费用上均可得到较好的经济性能。

变负荷运行对热泵性能系数影响的分析

本文分析了热泵系统通过调节压缩机转速的方法实现负荷变动需求的技术方案,并对热泵冷凝放热量、制冷量和压缩机功耗随压缩机转速变化进行了计算,探讨了热泵性能系数受转速比(负荷比)的影响规律,为热泵变工况运行提供参考。

上海某办公楼地埋管地源热泵系统夏季运行性能分析

通过对上海市某办公楼地埋管地源热泵系统夏季工况的持续监测,研究了该系统的夏季运行特性。结果表明:夏季工况时,该系统在40%负荷率运行时间最长,约占整个夏季工况的22.8%;机组性能系数为3.2~8.4,系统性能系数为0.9~5.2;机组性能系数水平为6(即5.5~6.5)的时间最长,约占整个夏季工况的55.6%;系统能效比水平为4(即3.5~4.5)的时间最长,约占53.4%。此外,通过对监测数据的分析与数学计算得到了描述夏季工况机组性能系数的多元非线性回归模型,相关系数平方值R^2为0.883,该模型可用于同类型地埋管地源热泵系统的性能系数预测。基于回归模型,分析了按照建筑负荷需求设置用户侧出水温度,能较大程度降低机组的耗电量,为地埋管地源热泵系统的设计和运行提供参考。

水环热泵辅助热源容量在部分负荷率下的试验研究

针对水环热泵空调系统辅助热源容量选取问题,在部分负荷率对水环热泵系统能耗影响分析的基础上,选取天津地区具体工程实例,分别对辅助热源容量为35 kW,38.5 kW和42 kW三种方案进行100%,80%,60%,40%和20%五档部分负荷率的工程进行测试,并采用部分负荷率无因次能耗分析方法对空调主设备、辅助热源以及系统能耗进行分析。分析结果表明:水环热泵空调系统能耗随部分负荷率变化具有非线性的变化特征,其畸变工况点出现在80%～100%负荷段;针对此建筑,辅助热源容量按建筑热负荷55%(即38.5 kW)选取是最佳方案。

水环热泵空调系统最佳循环水温研究

通过计算水环热泵机组的制冷能效比和制热性能系数,得出了不同循环水温下水环热泵空调系统的一次能耗。结果表明:在冷热负荷比RCH<1的情况下,应尽量提高循环水温,改善热泵工作性能以降低一次能耗;过渡季节RCH>1且系统循环水温为20℃左右时,系统一次能耗量不受建筑冷热负荷比的影响,为一定值;当RCH接近于1时,水环热泵系统能够在水环路内实现较好的热平衡,系统一次能耗量受循环水温的影响较小。

燃气热泵应用研究现状

通过能耗模拟软件计算了某办公楼的全年逐时空调负荷,结合各空调分区的机组配置,说明了部分负荷率占比情况,应用在南方地区时,需要在现场进行性能实测来做经济性研究。综述了燃气热泵在现场实测、性能改进、建模仿真以及控制策略等方面的研究现状与成果。

基于数据拟合的螺杆热泵机组变工况模型

建立了反映额定工况下机组COP随负荷率变化的基础性能系数函数。考虑冷凝器进水温度及水量、蒸发器出水温度及水量的变化对机组COP的影响,拟合得到蒸发器、冷凝器的水温和水量修正系数的多项式函数,对基础性能系数进行了修正,建立了机组在变工况时的能效模型。经验证可知,该模型具有较高的精确度,制冷和制热工况下的误差分别为-7.66%～5.41%和-5.71%～13.82%。

四管热泵热回收型空调系统及其能耗分析

简要介绍了四管热泵热回收型空调系统的构造和运行，给出了用于评价整个系统综合性能的系统能效比的定义，分析了系统全年能效比随建筑冷热负荷比Ｋ的变化规律，指出在一定的Ｋ值范围内，四管热泵系统既能够满足不同用户的冷热需求，又能实现节能运行，能效比高于通常的双管热泵系统。

从土壤负荷特征看铁路客站地源热泵系统运行策略

引用地源热泵系统的土壤负荷概念及其主要特征参数,包括土壤负荷的总量累积特性、不平衡率、变化特性、持续性,对土壤负荷不平衡率高且具代表性的夏热冬冷地区大型铁路客站的复合式地源热泵系统的全年运行策略进行了分析,认为铁路客站采用地源热泵系统时应制定合适的运行策略,设计中也应考虑一些必要的措施。

北京雁栖湖国际会展中心复合能源系统研究

以北京雁栖湖国际会展中心项目的复合能源系统作为计算及研究对象,通过对该建筑冬夏季冷热负荷特性的分析、项目今后的运营策略的研究,确定了复合能源中地源热泵所承担的负荷比例,以及复合能源系统的形式和设备选型,最后进行了节能和运行费用的分析比较。

西北地区带辅助热源的中深层地源热泵供暖系统设计负荷配比分析

中深层地热能作为清洁、可持续发展能源,它的应用对中国早日实现“碳达峰”、“碳中和”行动目标有巨大的贡献。为了研究西北地区带辅助热源的中深层地源热泵供暖系统设计负荷配比,以陕西省西安市某办公建筑为例,分析了不同设计负荷比时中深层地热能和燃气锅炉联合供暖系统的供暖运行能耗、经济性评价及其所引起的环境污染物排放情况。结果表明:当办公建筑规模较小时(2座6层办公楼),不宜采用中深层地热地源热泵系统;当办公建筑规模较大时(20万m^(2)办公建筑群),适宜采用中深层地源热泵系统。综合考虑能耗、经济、环保等因素,中深层地热能承担设计负荷比为50%左右是可接受的。20万m^(2)建筑该系统标煤耗量相对于纯燃气锅炉系统能耗节省41.44%,动态投资回收期为17.19 a;CO_(2)、SO_(2)、NO_(X)及PM2.5年减排量分别为:900 t、1133 kg、456 kg、381 kg。

地热水两级利用供热系统设计热泵负荷比影响因素分析

在地热水两级利用供热系统中,热泵负荷比是板换系统和热泵系统设计的重要参数,其大小不仅直接影响系统设计,还会影响到运行调节.该文推导了热泵负荷比的表达式,分析了影响热泵负荷比的主要因素,得出采水温度、一次水中间温度、回灌温度和热泵机组性能系数等因素对热泵负荷比的影响规律,对地热水两级利用供热系统优化设计具有指导意义.

中间换热器对地表水源热泵机组COP影响的模拟研究

为了定量评价中间换热器对地表水源热泵机组能效的影响,建立了反映机组负荷率,冷凝器及蒸发器进水温度等影响因素的螺杆式热泵机组变工况模型及中间换热器模型,提出了热泵机组变工况模型与中间换热器模型的耦合求解方法。以某酒店为研究对象进行了模拟。结果表明:制冷工况下,采用中间换热器后的热泵机组COP平均降低1.8%。制热工况下,采用中间换热器后的热泵机组COP平均降低0.84%。在进行间接式地表水源热泵系统设计时,应考虑两种工况下机组COP降低幅度的差异性。