冷却塔复合式地源热泵系统的运行策略研究

提出可计算土壤温度和系统能耗的程序算法,分析不同设计方案下的运行策略。结果表明:地埋管与冷却塔串联连接的削峰控制对土壤温度的影响最大;并联和混合连接的温度控制与温差控制对土壤温度影响较小;混合连接的温差和负荷控制运行策略下能耗最小。针对天津办公建筑空调系统,推荐采用冷却塔和地埋管混合连接形式,采用温差和负荷控制运行策略。

基于Trnsys的地源热泵+冷却塔复合系统运行特性模拟研究

针对夏热冬冷地区地源热泵系统的土壤热堆积问题,以淮南市某建筑为研究对象,通过DeST软件对建筑冷热负荷进行全年逐时模拟分析,完成复合系统容量配置,利用Trnsys软件建立地源热泵+冷却塔复合系统仿真模型,并进行模拟计算。结果显示:系统完全满足建筑供热制冷需求,节能效果明显,年节约能耗3.0×10^(6)kWh,实现了地埋管周围岩土体的冷热平衡,全年土壤热不平衡率19.03%,年温度变化率仅为-0.7%。

我国地源热泵复合系统的研究与进展

地源热泵系统以地热能为冷热源,具有性能系数高、运行费用低、对环境无污染等特点,但单一地源热泵系统的长期运行会产生冷热负荷不平衡问题,使其不能满足原本的供暖要求,可以采用地源热泵复合系统。对我国现有的地源热泵复合系统进行整理分析,介绍太阳能、空气源、冷却塔与地源热泵相结合的复合供暖系统,阐述各个系统的应用场合及对应的优点,总结并指出系统局限性,为地源热泵复合系统的应用提供参考。

地源热泵耦合水蓄能及常规能源复合式系统在工程中的应用分析

以北京大兴国际机场临空经济区廊坊片区某办公商业综合建筑群空调冷热源系统为研究对象,根据项目区浅层地热能条件、峰谷电价政策,在分析设计日逐时冷热负荷的基础上,综合考虑满足使用、清洁环保、投资收益优化、安全可靠、运行高效的冷热源设计原则及地温场冷热平衡,提出了地源热泵耦合水蓄能及常规能源复合式系统设计方案及运行策略,并与无水蓄能的复合式地源热泵系统及常规能源系统对比,进行经济效益和环境效益分析,为其他同类项目提供参考。

辅助冷却的复合式地源热泵系统性能分析

文中提出两种辅助冷却的复合式地源热泵系统,以江南镇江地区一栋典型办公大楼为例,利用TRNSYS软件建立复合式地源热泵系统仿真模型,并与传统地源热泵系统的运行性能及能耗进行对比分析,结果表明:设有冷水机组的辅助冷却复合式地源热泵系统的土壤温升更小、运行更稳定高效、系统能耗更低、具有更好的经济性.

冷却塔式复合地源热泵系统控制方法探讨

在夏热冬冷地区,传统式单独运行的地埋管式地源热泵在夏季对土壤的蓄热量大于在冬季的取热量,常年运行会造成土壤热失衡及热泵机组运行效率降低的情况。冷却塔式复合地源热泵系统可利用冷却塔辅助散热,通过分析其组成结构、工作原理和分类特点,确认控制温差和调节冷却塔运行时间等方法可改善热泵运行的工作效率,保持地埋管附近土壤的热平衡,同时在降低热泵机组初投资、运行维护费用,以及减少占地面积等方面优势明显。

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。

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。

复合式地源热泵系统三维非稳态数值模型研究

在冬冷夏热且夏季冷负荷远大于热负荷地区常采用复合式地源热泵系统,其中控制策略存在极大优化空间。当需要获得地下土壤温度分布,或将地下某点参数作为系统运行模式的控制参数时,就需要建立精确可靠的三维非稳态模型。利用FLUENT软件建立带有冷却塔的三维非稳态复合式地源热泵系统数值模型,详细介绍热泵机组,土壤换热器,冷却塔,板式换热器等主要部件的建模过程,对系统设计及运行控制策略研究提供极大帮助。

冷却塔复合式地源热泵既有控制策略弊端分析

目前冷却塔复合式地源热泵系统的控制策略主要有温差控制、削峰控制、热泵进(出)口流体最高温度控制和冷却塔开启时间控制四种。本文从对冷却塔复合式地源热泵系统运行效果的评价出发,分析阐述了这四种控制策略存在的缺陷,得出需要研究更优越的控制策略来弥补既有控制策略的不足的结论。

冷却塔容量选择对地源热泵空调系统能耗影响

对于以冷负荷为主导的建筑,采用冷却塔辅助散热复合式地源热泵一方面能调节地下散热的平衡,另一方面减少了系统的初投资,但同时增加了冷却塔水泵和风机的功耗。文中从地源热泵的动态模型入手,模拟了不同冷却塔容量选型时系统能耗情况。模拟结果表明,合理的冷却塔选型具有较大的节能潜力。

武汉地区常规地源热泵与冷却塔复合地源热泵的运行比较

针对武汉地区某办公建筑,利用DeST软件计算其全年逐时负荷。利用TRNSYS软件对该建筑分别建立常规地源热泵系统(GSHP)模型与冷却塔复合地源热泵系统(HGSHP)模型,通过模拟发现冷却塔复合地源热泵系统更利于土壤的热平衡,且机组和系统全年的COP也较高。

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 m^(3)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。

基于地源热泵的复合式空调冷热源系统设计

针对某现代化建筑群的空调系统,提出了基于地源热泵的复合式冷热源系统的设计方法。详细阐述了系统的设计原则,地下换热器系统设计及土壤热泵系统的控制等内容。通过实际测算,该设计大大节约了空调系统的耗电量,具有很好的借鉴性。

基于运行策略的某复合式地源热泵系统运行优化分析

以华东地区的某大型客站复合式地源热泵系统为研究对象,通过对系统的连续实地测试,在其供冷季节的实测数据基础上,分析系统运行策略对地源热泵地埋管换热性能和机组性能的影响,提出其运行策略的优化途径,并以系统仿真软件TRNSYS为平台,搭建系统仿真模型,通过模拟系统多年运行,分析三种运行策略的可行性,认为夜间间歇的地源热泵机组优先制冷的运行方式,有利于系统的多年稳定运行,是较优的运行策略。

地源热泵复合式中央空调系统技术的设计与应用

分析了首钢京唐公司厂前区域土壤源热泵加海水源热泵复合式中央空调系统的应用背景、设计选型、工作原理、应用情况及经济效益和社会效益。该复合式中央空调系统具有较好的应用价值和推广价值。

夏热冬冷地区某复合式地源热泵系统运行策略

对夏热冬冷地区某项目空调冷热负荷进行详细计算和分析,将双冷凝器水源热泵机组应用于冷却塔辅助型复合式地源热泵系统,通过灵活的机组配置及合理的运行策略解决了地源热泵系统土壤释热量和取热量的平衡问题,并详细介绍了运行策略。由于理论计算和实际运行参数存在偏差,提出土壤温度动态纠偏的理念,保证地下温度场的长期平衡,达到地源热泵系统长期高效、稳定运行的目的。

冷却塔复合地源热泵分时段温差控制策略

提出了一种用于冷却塔复合地源热泵空调系统的新型控制策略-分时段温差控制。然后通过对一个具体冷却塔复合地源热泵空调系统的TRNSYS模拟,从土壤的取放热量平衡、系统能否长期满足空调要求和系统的能耗三个方面综合分析了系统的运行控制采用分时段温差控制较采用温差控制的优点。

复合式地源热泵系统在办公建筑中的应用研究

以河北省某办公建筑为例,结合当地浅层地热地质条件和水文地质条件,依据办公建筑制冷季夜间停止运行、供暖季夜间低温运行的负荷特点,阐述了地源热泵+冷水机组复合系统的设计思路,确定设备型号及台数,制定运行控制策略,分析系统逐时运行情况。与常规能源系统(冷水机组+燃气锅炉)相比,从系统运行费用、系统初投资及投资回收期等方面讨论复合式地源热泵系统在办公建筑中的应用情况。结果表明:复合式地源热泵系统制冷季综合能效比为4.24,供暖季综合能效比为3.64,且供暖季运行费用明显降低,经济效益显著,系统取排热量平衡,可长期高效稳定运行。为复合式地源热泵系统在办公建筑中的应用和推广提供参考和借鉴。

冷却塔辅助地源热泵系统控制算法仿真

针对目前复合式地源热泵系统控制方法不完善的问题,文中以小型冷却塔辅助地源热泵系统为研究对象,通过响应实验法进行控制器参数整定,利用MATLAB/Simulink软件对其不同运行模式、不同控制算法进行了控制仿真。仿真结果表明:与传统PID控制和模糊PID控制相比,Smith预估PID控制在冷却塔单独运行、地埋管单独运行、二者联合运行3种不同模式下均可以达到较好的控制效果。该控制方法调节精度较高,速度快,超调小,对冷却塔辅助地源热泵系统具有一定的可行性。