低倍聚光光伏/光热与地源热泵集成系统综合分析及优化

将光伏/光热利用与地源热泵相互耦合,有望利用光伏余热避免热泵性能衰减,还可利用光伏电力部分满足热泵电能需求,前景广阔。构建了低倍聚光光伏/光热与地源热泵的集成系统运行仿真模型,对系统开展了运行性能分析;并进一步研究了系统全生命周期成本的关键影响规律。结果表明:集成系统光伏年均发电效率达17.73%,较单一运行系统提升9.58%,光伏/光热装置的光伏余热可有效减少土壤温度衰减,热泵长时运行性能较参比系统提升16.58%;系统运维成本随光伏/光热装置和地源热泵规模增加而减少,投资成本随之增加,总的全生命周期成本随规模增加先减后增;以全生命周期成本为目标函数,基于粒子群算法开展系统经济性优化,全生命周期成本较最大规模容量设计降低31.52%。相关结论可为光伏/光热与地源热泵集成系统优化设计提供理论参考。

某住宅小区温湿度独立控制空调系统设计

以南京某住宅项目为例,介绍了该项目复合式地源热泵系统、空调水系统、新风系统、空调末端、温湿度及防结露控制。该空调系统采用集中冷热源、分户换热系统,节省了管网投资,降低了输送能耗。用户侧定压补水采用竖向分区减压补水,控制用户侧毛细管系统工作压力,提高了毛细管辐射末端可靠性及使用寿命。置换新风系统采用局部微降板埋地处理,以节省户内空间。其竖向分区的新风系统减小了户内风井面积,增加了使用面积,由双冷源深度热回收新风机组集中回收排风能量,优化了冷凝器配置,热泵回收低温排风能量,提高了内置热泵效率。该项目系统设计对住宅毛细管辐射系统设计具有一定的参考价值。

基于空气源热泵能效提升的物理和数据混合驱动模型研究进展

由于在实际运行中受环境条件和用户行为等多种因素的影响,空气源热泵系统的实际运行能效与理论能效存在较大差异,切实提升其实际运行能效水平是亟待解决的问题。本文首先对基于空气源热泵能效提升的混合驱动模型进行描述,然后从预测和控制以及故障诊断2个方面阐述现有的混合驱动模型,并总结物理信息可融入数据驱动模型的方式,最终提出能效提升应重点关注的混合驱动可解释性建模的研究方向,为进一步提升空气源热泵实际运行能效提供参考。

混合式地源热泵系统优化设计

介绍了几个文献中关于冷却塔-土壤源热泵系统的设计方法,提出了笔者研究的设备选型方法。结合工程设计,介绍了混合式地源热泵系统的几种设计方案,并进行了能耗模拟,以探讨最优方案。

太阳能-土壤复合式地源热泵供暖的实验研究

在所建立的太阳能-土壤复合式地源热泵实验台上,进行了单眼埋管井取热土壤源热泵供暖(模拟埋管面积不够的情形)和复合式地源热泵供暖的实验研究。结果表明,热泵机组从单眼埋管井取热时,冷凝器出水温度只有35℃左右,并且机组运行一段时间后,蒸发器出现结冰现象,造成了压缩机连续启停的不稳定工况;复合式系统运行时,蒸发压力始终保持在较高的水平,冷凝器出水温度达到43℃左右,可以满足风机盘管冬季工况的要求,复合式系统的机组平均制热性能系数为3.7。

混合式土壤源热泵系统的研究现状及展望

由于土壤源热泵系统单独长期运行存在土壤热失衡的问题,为此本文详细分析了土壤源热泵系统产生土壤热失衡的原因。并以此阐述了针对土壤热失衡问题而广泛采用的混合式土壤源热泵系统,并就其研究与发展现状进行了综述。介绍了混合式土壤源热泵系统的工作原理、运行模式、功能及系统优势。指出了目前该系统研究与应用中亟待解决的关键技术问题。最后对混合式土壤源热泵系统进行了建议和展望。

基于热平衡的复合式地埋管地源热泵系统运行策略

建立了冷却塔辅助地埋管地源热泵系统的仿真模型,分析了复合式系统不同设计方案的运行策略。结果表明:对于既有地埋管地源热泵系统,若已按夏季最大释热量设计地埋管长度,则可按热平衡需求选择冷却塔;对于新建复合式系统,可按冬季热负荷设计地埋管,按冷热负荷之差来选择冷却塔,当热泵机组进口水温超过26℃时开启辅助冷却塔;此外,采用热泵机组承担全部冬季热负荷和部分夏季冷负荷,而冷水机组+冷却塔作为夏季补充的方案也可以取得较优的运行效果。

绿色建筑理念在中国(泰州)科学发展观展示馆暖通空调设计中的体现

以中国(泰州)科学发展观展示馆项目为例,从暖通空调设计师的视角,介绍了《绿色建筑评价标准》在节能与能源利用和室内环境质量方面的各项细则要求。以绿色建筑三星级为目标,结合当地的气候特点,运用了地埋管地源热泵、变频调速、新风热回收、置换通风、多元通风等多项实用的节能技术,探讨了绿色建筑技术在暖通空调系统设计中的应用。

混合式地源热泵系统不同控制策略的分析与比较

提出了适用于最常见的两种混合式地源热泵系统——冷却塔-地源热泵系统和锅炉-地源热泵系统的控制策略。选取武汉和哈尔滨为代表城市,以某一小型办公楼建筑为研究对象,对两种混合式地源热泵系统在不同控制策略下的运行情况进行了仿真,分析比较了各种控制策略下的热平衡及能耗状况。

混合式地源热泵系统的运行控制策略研究

针对目前比较流行的混合式地源热泵系统,提出了三种运行控制策略并建立了基于圆柱热源理论的评价模型。模拟运行结果表明,运行控制策略面临地下热平衡与冷却塔运行时间之间的协调优化问题。从冷却塔运行节能及地下冷热平衡的角度考虑,建议采用设定地埋管换热器流体平均温度或设定地埋管换热器流体温度与环境湿球温度的差值的控制策略。混合式系统应综合考虑各种影响因素以确定合适的运行控制策略,必要时也可采用三种控制策略相互组合的运行方式。

中国地区土壤源热泵系统研究进展评述

综述了土壤源热泵系统地埋管换热器传热问题求解现状,分析了土壤源热泵系统仿真方法、模型建立的发展情况以及长期运行性能研究状况,最后,介绍了土壤源热泵系统新的发展—复合土壤源热泵系统,总结了当前研究的不足,指出了下一步研究的方向。

地源热泵热平衡问题的研究及工程应用

地源热泵在实际工程中常出现热平衡问题,笔者对热平衡问题及其影响进行了深入的分析,并总结出不同的几种情况,针对相应情况提出了解决方案。针对郑州某花卉市场的地源热泵工程中遇到的问题,采用冷却塔辅助散热的混合式地源热泵系统,有效地解决了问题。本文的解决方案对地源热泵实际工程中常遇到的热平衡问题具有参考意义。

辅助冷却复合式地源热泵系统运行控制策略研究

对于以冷负荷为主的商业建筑,使用冷却塔辅助冷却地源热泵系统可以节省初投资,减少地埋管数量,提高系统的运行效率。根据实验结果分析了系统的运行特性和运行能耗,比较了不同运行控制策略的优缺点。

绿色建筑技术在暖通设计中的应用

以泰州民俗文化展示中心为例,围绕《绿色建筑评价标准》中对节能与能源利用、室内环境质量的各项细则要求,以绿色建筑三星级为目标,结合当地气候特点,运用多项节能技术,采取适当的控制措施,探讨绿色建筑技术在暖通系统设计中的应用,以寻求一个舒适健康、技术适用、可持续发展和可推广的方案。

复合地源热泵系统土壤换热器预测模型研究

在复合式地源热泵系统中控制策略存在着极大的优化空间,本文提出以土壤换热器与冷却塔两者出口水温作为控制依据的运行策略,为实现此控制方法,需要建立准确的预测模型。本文运用人工神经网络(ANN)实现土壤换热器侧出口水温的预测,研究复合式地源热泵系统不同运行模式下预测的可行性与准确性,并与动态数值模拟结果比较。结果表明利用人工神经网络可以准确预测土壤换热器的出口水温,且模型具有较好的泛华能力,最大误差不超过0.25℃。

宁波市某宾馆混合式地源热泵系统设计

分析了地埋管换热器的设计要素。综合考虑当地地质条件、地源热泵的优势以及冷热负荷的特点,设计了混合式地源热泵系统。采用地埋管换热器满足热负荷、辅助冷却装置补偿冷负荷的方案。热水系统采用闭式储水罐加地源热泵机组,与空调系统的地埋管换热器相间布置,夏季运行时形成了良好的互补性,解决了冬夏季土壤的热平衡问题,提高了机组的运行效率。

夏季新型混合地源热泵系统经济性分析

我国南方地区商业、办公建筑由于冷热负荷差值较大,导致其传统地源热泵系统运行效率较低.本文对长沙地区湘江边的一栋办公大楼,选用新型混合地源热泵系统与传统地源热泵系统进行夏季能耗编程模拟并进行对比.结果显示采用新型混合地源热泵系统比采用传统的地源热泵系统的初投资节省约14%,运行费用节省3.9%~6.5%,且该系统的运行效率在采用流入机组水温作为控制参数时达到最高.

土壤源热泵的研究与应用

总结了土壤源热泵的几种形式和各自的性能特点,着重对垂直埋管系统进行了应用和分析,提出复合地源热泵系统等新技术的涌现使土壤源热泵具有更广阔的应用前景。

复合式地源热泵系统及运行控制模拟分析

提出复合式地源热泵系统的顺序控制法与湿球温度控制法,建立了基于TRNSYS的复合式地源热泵系统及其控制系统模拟平台。以郑州某建筑复合式地源热泵系统为研究对象,并对该系统在不同运行控制下的运行及能耗进行动态模拟。模拟结果表明对于该地源热泵系统,采用湿球温度控制法并选定合适的湿球温度能保持土壤的热平衡性并且减少系统能耗。

夜间辐射制冷在地源热泵中的应用

针对地源热泵技术用于冷负荷占优型建筑物时地下热积累导致的性能下降问题,提出了应用夜间辐射散热器作为辅助散热器的新型地源热泵复合系统。设计了夜间辐射散热器,构建了夜间辐射散热器及新型复合系统的解析解模型,并编写了相应的系统运行模拟程序。以香港某小型住宅为例,设计了新型地源热泵复合系统,并对其运行性能及能耗进行了模拟计算。依据计算结果分析了夜间辐射制冷在地源热泵技术中应用的可行性。