Performance analysis of heat pump based on a new solar air-source heat pump heating system

To further improve the utilization efficiency of solar energy and the performance of solar heat pump heating systems,a new heating mode of a solar air-source heat pump（SASHP）is proposed,and the characteristics and performance of the heat pump part of this new heating system are studied.Based on a SASHP with 10 kW,the mathematical model of this system is built,and the characteristics and performance are concluded from the simulation analysis at different environmental temperatures and output water temperatures.The results show that the performance of heat pumps can be greatly improved based on the new SASHP.When the environmental temperature is 7 ℃,the coefficient of performance（COP）of the air-source heat pump（ASHP）can be increased by 26% at most.This paper sets up a base for further study on the heating system with this new SASHP in the heating season.

Experimental Study of Solar-Assisted Heating System

Solar heating is a new energy saving technology. This paper studies the operating characteristics of solar-assisted heating system in Changchunarea, the changes of the indoor temperature with the conditions of solar-assisted heating system .By analyzing these operating data we can see solar-assisted heating to meet the requirements of the indoor temperature and save energy.

The Characteristics of the Evaporator/Evaporator for Direct Expansion Solar Assisted Heat Pump System

Direct expansion solar assisted heat pump (DX-SAHP) technology is developed by combining solar energy heat utilization with heat pump energy saving technology. The experimental researches of the DX-SAHP hot water system are conducted in this paper, and overall performance of DX-SAHP is analyzed with three different structures of collectors/evaporators, namely a bare-plate collector, a glass-plate collector and double collectors/evaporators (a bare-plate collector and a glass-plate collector). The influence factors and overall performance are studied, which show that the overall performance of the system is mainly influenced by solar irradiation intensity and the collector area. Comparing with glass-plate collector in similar conditions, bare-plate collector system COP is higher. While increasing collector area is conducive to improve the system COP, but will reduce the collector efficiency and increase the workload of the compressor by comparing the bare-plate collector with double-plate collectors.

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.

间接膨胀式太阳能多功能热泵供热实验

提出了一种太阳能与多功能热泵技术有机结合的间接膨胀式太阳能多功能热泵（IESAMDHP）系统．描述了间接膨胀式太阳能多功能热泵系统的组成及工作原理，并阐述了各种功能模式的运行条件和运行方式．重点对研制的IESA-MDHP实验样机的供热性能进行了实验研究．实验结果表明，IESA-MDHP系统的COPhp在3．30～4．71之间变化，而COPsys在2．88～3．96之间变化，明显高于传统的家用空气源热泵系统，但[火用]性能系数在0．17～0．31之间变化．

太阳能辅助供暖的地源热泵经济性分析

在冬季土壤温度较低,而且以热负荷为主的北方地区,若完全采用地源热泵来供暖,则地热换热器和机组的初投资均比较高,连续运行的效率也较低,因此,可利用太阳能集热器作为辅助能源。白天完全依靠地源热泵供暖,夜间利用太阳能集热器蓄存的热量,使地热换热器与太阳能集热器串联运行。通过分析比较,该方案比完全用地源热泵供暖更经济。

R134a应用于直接膨胀式太阳能热泵系统

利用平衡均相理论建立了太阳能集热器两相流模型 ,用四阶 Runge- Kutta方法对其求解 ,实验验证了其可靠性 .利用该模型从理论上研究了以 R1 34 a作为工质的直接膨胀式太阳能热泵的性能 ,并与采用 R1 2作为工质的结果进行比较 ,指出了 R1 34 a应用于此类热泵的适用性 .理论结果还表明 ,在较宽的环境温度、冷凝温度和太阳能辐照度范围内 ,采用 R1 34 a作为工质 ,热泵系统的性能系数可达到 4.0～ 6 .5 .

间接膨胀式太阳能多功能热泵单独制热水性能实验研究

简要介绍了间接膨胀式太阳能多功能热泵(IESA-MDHP)系统的功能模式。在冷凝侧采用强制循环和自然循环两种运行模式,对系统在冬季工况下利用中低温水源单独制热水性能进行实验测试。实验结果表明,在两种运行模式下热泵COP_(hp)、系统COP_(sys)及(?)性能系数COP_(EX)都明显高于空气源热泵热水器系统。实验同时对不同初始水温下IESA-MDHP系统单独制热水性能进行对比,发现初始水温对热泵COP_(hp)、系统COP_(sys)影响不大,而对(?)性能系数COP_(EX)影响较明显。

太阳能热泵供热水系统的实验研究

一套太阳能热泵供热水系统实验装置,四季能提供50℃热水,致热系数COP约达3,通过优化设计,进一步降低成本,增加供暖或空调功能,会使其更具竞争力。

太阳能光伏光热利用的研究进展

首先对当今发展较为成熟的太阳能光伏发电技术、太阳能热水器和太阳房采暖的性能和发展进行了介绍,概述了这3项技术各自的优点和当前发展所面临的问题,指出发展新工艺、提高系统可靠性、扩大市场规模和出台相关政策支持是当前发展这3项技术的关键。然后总结了国内外相关学者对于太阳能热泵及太阳能光伏光热综合利用的研究,介绍了当今这两项技术的优越性和研究热点。该工作对于提高太阳能利用技术、提高清洁能源利用率有比较积极地意义。

直膨式太阳能热泵热水器热力性能分析及优化设计

针对"直膨式太阳能热泵热水器"750W实验样机(系统A)进行了过渡季节运行工况下的实验研究,根据实验数据计算出系统供热性能系数、太阳集热效率和各主要部件的有效能损失系数以及系统的有效能效率等热力学指标,对各部件可加以完善的潜力做了量化分析,为整套系统的进一步优化设计提供参考。根据分析结果,研制了小型化400W实验样机(系统B)并加以实验验证。通过对比分析发现,两套系统各主要部件的有效能损失以压缩机(其有效能损失系数,系统A为40%,系统B为34%)和太阳集热/蒸发器(其有效能损失系数,系统A为21%,系统B为37%)为最大,然后依次是冷凝器(其有效能损失系数,系统A为11%,系统B为8%)和热力膨胀阀(其有效能损失系数,系统A和系统B均为5%)。因此,压缩机的合理选配、集热器的优化设计是提高太阳能热泵热水器性能的关键。

对太阳能热泵PV蒸发器的理论研究及基于分布参数法的数值模拟

从制冷系统热动力学的理论出发,对太阳能热泵PV蒸发器建立了相应的二维模型,并对太阳辐射强度、环境温度以及结构参数等对运行状况的影响进行了数值模拟研究。结果表明,该模型能有效的预测蒸发器内的运行工况,也可作为部件及系统优化设计的依据。

太阳能-地源热泵与地板辐射空调系统联合运行方式探讨

论述了太阳能及地热能作为地板辐射空调系统冷热源的可行性及必要性,提出了 一种利用太阳能和土壤热源热泵通过地板辐射空调供暖供冷的方案,讨论了系统在冬夏和过 渡季的运行方式。

直膨式太阳能热泵供热水系统的性能研究

本文对直膨式太阳能热泵系统进行了实验研究,并对其热工性能及影响因素进行了理论分析,结果表明该系统 的热工性能主要受太阳辐射强度、环境温度、集热面积、水箱容积及压缩机转速等因素的影响,在此基础上提出了系统设 计和运行控制等方面的改进意见。

直膨式太阳能热泵热水器运行特性的实验研究

本文针对自行设计、建造的“直膨式太阳能热泵热水器”实验样机进行了春季运行工况下的实验研究,并对其运行特性进行了详尽的分析．实验结果表明,在环境温度均值20．6℃、太阳辐射强度均值954．59 W／m2的室外气象条件下,将150升水从13．4℃加热到50．5℃只需要94分钟,热泵供热性能系数达到6．61．即使在环境温度为17．1℃的雨夜天气,热泵性能系数仍能够达到3．11．通过对典型工况下太阳能集热板的集热效率和过热度进行分析发现,如果用电子膨胀阀取代热力膨胀阀对供液量进行实时调节,可以进一步提高热泵的性能系数和系统运行的稳定性．

东北型日光温室太阳能辅助加温系统试验研究

针对利用传统能源为温室地温加热耗能量大、将造成环境污染等现状,对太阳能辅助加热系统进行试验和理论探讨,通过利用太阳能集热器加热水并在地下散热水管中循环散热直接对温室内土壤进行加热,从而作为一种辅助加温措施以达到降低农业耗能量的目的。结果表明,当散热管埋深400 mm时地温最高,较其他散热管埋深及地下埋设有机酿热物更利于植物根系生长,且地温值变化稳定,效果更佳。

光伏-太阳能热泵在不同冷凝水温下的特性

提出了光伏-太阳能热泵(PV-SAHP)的系统原理,建立了PV-SAHP系统试验台.在不同的冷凝水温工况下,对PV-SAHP系统的动态性能进行了实验和分析,同时也就不同冷凝水温对PV-SAHP系统性能的影响进行了对比.PV-SAHP系统平均性能系数为5.4,最高COP可达10.4,平均光电效率为13.4%.结果表明PV-SAHP系统具有优越的热泵性能和光电转换效率.

直膨式太阳能热泵系统特性分析及优化

总结了太阳能热泵系统的分类、原理及特点,并对国内外直膨式太阳能热泵(DX-SAHP)集热蒸发器、系统容量匹配等相关特性进行了研究分析.在此基础上分析了当前直膨式太阳能热泵技术存在的主要问题,就当前问题提出了一系列提高集热效率,优化系统匹配性等以提高热泵效率的思路与方法.

基于TRNSYS的太阳能水源热泵系统优化研究

为提高太阳能水源热泵耦合系统性能,该文从设计及运行两方面对其进行优化研究。在建立太阳能水源热泵耦合系统应用模型的基础上,用瞬时系统模拟程序(Transient system simulation program,TRNSYS)软件搭建系统计算模型,以系统的设计参数如:太阳能集热器面积、储热水箱体积及集热器倾角等为变量,利用GENOPT软件对系统进行优化。并以系统运行控制参数如:集热器供回水温差和供暖末端供回水温差为变量分析系统性能参数(Coefficient of performance,COP),分析系统节能潜力。该文以北京某别墅为研究对象进行优化,结果表明系统COP升高、性能得到改善。研究结果为太阳能热泵系统优化提供了一定的理论依据。

太阳能辅助加热户用沼气系统的瞬时计算分析

设计了太阳能辅助加热户用沼气池系统。太阳集热器集热通过螺旋管换热器加热沼液。为了评价系统的加热效果,对系统进行优化设计,建立了系统数学模型,对系统冬季运行情况进行计算分析。结果表明,太阳能辅助加热户用沼气系统能有效提高沼气池内温度。