蒸汽压缩式多功能热泵配置和操作模式综述

随着人们对全球能源和环境的持续担忧,从2000年开始热泵热水器和太阳能热水器在中国逐渐盛行开来。热泵空调器、热泵热水器和太阳能热水器的组合带来更节能的运行模式(包含"三效"),促进了热泵功能的发展,这些相互结合也提高了能量利用率,降低热泵运行成本,投资回收期大大缩短。综合述说多功能热泵在中国的发展,主要集中在配置功能和热泵的运行模式。

光伏光热联合双源热泵系统运行模式研究(1):最佳切换模式验证

讨论了光伏光热联合双源热泵系统制热运行的最佳切换模式。利用TRNSYS软件建立了仿真模型,对双源(水源、空气源)热泵系统性能系数(COP_(s))进行了计算,提出以某时刻空气源热泵模式或水源热泵模式运行COP_(s)较大者优先运行作为COP_(s)切换模式。通过前期实验结果验证了模拟结果的正确性,并与常规的集热水箱温度切换模式进行了对比实验,验证了COP_(s)切换模式的有效性。结果表明,该实验系统以COP_(s)最佳切换模式运行时发电量和发电效率较集热水箱温度切换模式分别提高了5.35%和1.73%,耗电量降低了17.03%,COP_(s)提高了4.91%。

光伏光热联合双源热泵系统运行模式研究(2):供暖季系统仿真研究

使用TRNSYS软件建立了光伏光热-双源热泵(PV/T-DSHP)系统的仿真模型。选取夏热冬冷地区某一近零能耗居住建筑作为研究对象,模拟研究了供暖季PV/T-DSHP系统在COP_(s)切换模式下的运行特性和能耗。结果表明:平均光电效率为15.08%,平均光热效率为33.05%;水源热泵运行模式下供暖季平均COP为4.55,空气源热泵运行模式下供暖季平均COP为3.19,PV/T-DSHP系统的平均COP_(s)为2.98;供暖季系统自满足率为61%。

考虑[火用]损失的三联供系统容量配置与运行模式研究

节能减排一直是世界各国持续关注的热点问题,综合能源三联供系统因其具有更高的一次能源利用率而被广泛应用。针对综合能源三联供系统的容量配置和运行模式规划问题,提出考虑[火用]损失的综合性能指标作为优化的目标函数,从高效、低碳、经济三个方面进行综合优化。以燃气轮机的容量和运行模式为设计变量,建立综合能源三联供系统容量配置与运行模式研究模型。将此方法应用到某宾馆建筑的联供系统进行分析,研究结果为:燃气轮机的最佳容量为200 kW,热电结合是最优的运行模式。在该模式下综合能源三联供系统较传统供能系统[火用]损失率降低3.5%,年综合碳排量减少593.7 t,年经济成本节约29.8万元。该方法能够全面、客观地分析某容量、某种运行模式下的系统性能,为解决联供系统的运行规划问题提供参考。

双热源冷热暖三联供太阳能热泵系统设计与运行模式分析

开发利用新能源和高效节能技术是解决能源与环境问题的重要途径,太阳能和热泵技术的有机结合应用具有显著的节能环保效果。设计了一套双热源冷热暖三联供太阳能系统,可满足建筑物的夏季制冷、冬季供暖及全年热水需求,并对其运行模式进行了分析,结果表明其节能效果良好,可以为其实际应用提供理论依据。

多功能热泵空调与热水负荷调节的理论分析与试验研究

为了解决多功能热泵空调兼制热水工况时热泵的能量输出与热水负荷和空调负荷之间的平衡问题,就必须根据空调或热水的负荷的变化对热水换热量和空调换热量进行能量调节。首先,对现有的几种能量调节方式进行了分析,针对各自的优缺点,提出了一种新的变流量调节方式,并进行了理论可行性分析;然后进行试验研究,实验结果表明,增加热水换热器循环水流量能加大热水换热量、减少空调换热量;降低热水换热器循环水流量能减少热水换热量、加大空调换热量。因此,可采用以满足空调负荷为控制目标,通过变热水换热器循环水流量的方式对热水和空调的热量分配进行动态调节。

燃气机热泵热水器季节运行模式及其性能实验

针对燃气机热泵热水器在全年制取生活热水的同时可满足对建筑冬季供暖夏季供冷的需求,对系统不同季节运行模式下的性能进行了实验研究,并利用季节一次能源利用率(SPER)的评价方法对系统性能进行评价.结果表明:夏季供冷兼制生活热水模式下,系统SPER为2.16,比单纯制取生活热水模式季节性能提高了46.9%;春/秋自然通风兼制生活热水模式下,转速为1,000,r/min时系统SPER最高为1.99;冬季供暖兼制生活热水模式下,系统SPER为1.82,比单纯制取生活热水模式季节性能提高了15.9%.

地下水源热泵运行模式对地温场效能影响研究

基于上海市某地下水源热泵工程项目,采用COMSOL Multiphysics有限元分析工具建立二维简化的热渗耦合数值模型,模拟采能区含水层多孔介质热量运移过程,并利用热泵运行3年的现场监测数据进行模型的识别与验证。探讨热泵系统冷、热负荷设计和抽、灌模式两个方面对采能区地温场效能的影响,分析和预测不同工况下热泵运行期间地温场的演变特征,最后对系统的运行效果进行评价。结果表明:该热泵系统按原设计方案运行时,抽灌井短期运行效果良好,但在第7个供暖期末将出现热贯通现象,长期运行将不利于热井的取热;如果减小20%热负荷、增加20%冷负荷,会使冷影响区扩散速度降低46.3%,系统运行效果得到显著改善,在模拟的9个运行周期内并未出现热贯通现象,说明合理调节冷、热负荷有利于热泵系统的长期稳定运行;当冷、热负荷恒定时,分别减小10%和20%的循环水量将会使冷影响区扩散速度分别降低9.3%和15.7%,有效地缓解了热贯通的发生,且仍能满足项目对于制冷供暖的需求,进一步阐明了地下水源热泵系统宜采用“大温差、小流量”的抽灌模式。

某五星级酒店水源热泵空调系统运行模式优化设计

桂林市大公馆中央空调系统取水桃花江应用地表水水源热泵系统,综合考虑系统能源综合利用,采用热泵、热回收技术,优化系统制冷、生活热水、泳池调温运行模式,设计提出7种运行模式,实现源能量充分利用,实现中央空调系统综合节能。

热泵辅助供热太阳能热水系统运行模式对比分析

太阳能热水系统与热泵辅助供热合理结合可取长补短,有效降低建筑能耗。简要概述了空气源热泵、水源热泵、地源热泵辅助供热太阳能热水系统的结构形式及其运行模式。在此基础上,对比分析了热泵辅助供热太阳能热水系统各种典型运行模式的特点及其适用的应用环境。

多功能热泵洗碗机经济性及环保效益分析

通过热力学分析,运用REFPROP软件对多功能热泵洗碗机在4种工况下运行时的能效等级指标COP进行研究,结果表明:4种工况下系统的COP均在3.2以上,满足能效等级指标要求。将传统电加热式洗碗机与多功能热泵洗碗机的能效及环保效益、运行费用进行对比发现,在一次运行能耗为40 kW·h情况下,多功能热泵洗碗机的标准煤热能消耗量、一个循环过程二氧化碳排放量和运行费用分别为1.24×10~5 kJ,10.55 kg和15.49元,均低于传统电加热式洗碗机。

中央式冷热暖三联供太阳能热泵系统设计与运行模式分析

开发利用新能源和高效节能技术是解决能源与环境问题的重要途径,太阳能和热泵技术的有机结合应用具有显著的节能环保效果。设计了一套中央式双热源冷热暖三联供太阳能系统,可满足建筑物的夏季制冷、冬季供暖及全年热水需求,并对其运行模式进行了分析,结果表明其节能效果良好,可以为太阳能热泵系统的实际应用提供理论依据。

太阳能-污水热泵沼液增温系统运行模式

针对现有热泵沼液增温系统投资高、运行困难的缺陷,设计了一套太阳能-污水热泵沼液增温系统(solar and untreated sewage source heat pump system, SUSSHPS).该系统设定3种系统运行模式,分别为全年中温增温模式、全年高温增温模式和夏季高温增温、冬季中温增温模式,并从系统运行能耗、环保性、经济性与产气量最大化角度对各增温模式进行理论计算,同时,构建太阳能-污水热泵沼液增温系统运行模式综合评价体系,运用改进熵值法对评价指标进行综合赋权.研究结果表明,全年中温增温模式、全年高温增温模式和夏季高温增温-冬季中温增温模式的综合评价值分别为0.293 0、0.327 5和0.379 5,夏季高温增温冬季中温增温模式是三者中最优的运行模式.

地下水源热泵日运行模式对地下含水层的影响分析

地下水源热泵技术是一种地热能可持续开发利用方式,目前国内许多城市也已广泛应用。不同日运行模式对水源热泵抽水温度影响不尽相同,本文从每日运行的不同间隔时间对水源热泵的运行模式进行了模拟研究,结果表明,运停时间间隔对抽水温度影响显著,时间间隔越短,对保证系统长期运行越有利。

基于FLUENT/Matlab的不同运行模式对地下水源热泵性能的影响分析

地下水源热泵运行过程中,运行模式不同对热泵性能参数的影响不同。倒井冷热联供运行模式抽水温度下降幅度远远大于固定井冷热联供运行模式。固定井冷热联供模式供热周期内机组COP及系统能效比较高,倒井冷热联供模式制冷期机组EER及系统能效比较大。倒井冷热联供模式热交互程度明显,固定井冷热联供模式对热交互起到了抑制的作用。

地源热泵系统可持续运行地下水热量运移模拟

以成都平原某地下水源热泵系统工程为例,模拟该系统夏季运行期间特定水流和热源条件下地下水流-热量耦合运移过程,分析随各因素变化的地下水热量运移过程对热泵系统可持续运行的影响。基于描述地下水热量运移的对流-弥散数值模型,将热泵系统复杂的井群布设及运行方案简化为"对井抽-灌"的理想运行模式,选取夏季运行结束时回灌井地下水热量影响范围及抽水井出水温的变幅作为评价依据,定量评价冷负荷设计、抽-灌水井布设方案及系统工作运行模式等因素变化对地下水热量运移过程的影响,为其可持续运行提供理论参考。模拟结果表明,该地下水源热泵系统在夏季运行时抽-灌水井间将发生热贯通现象,其程度强弱受抽-灌循环水量变化的影响相对明显,宜采取"大温差、小流量"的运行模式.

我国寒冷地区集中生活热水供应模式的探讨——“三季加一季”是寒冷地区空气热泵热水系统切实可行的运行方式

本文从华南、华中地区集中生活热水供应模式,提出了北方冬季集中生活空气源热泵热水"三季加一季"供应模式,归纳其优越性,并作技术、经济分析,充分说明了在我国北方寒冷地区采用"三季加一季"集中生活空气源热泵热水供应模式具有投资小、运行费用低等特点,是行之有效的好办法。

矿山太阳能耦合充填体热泵系统性能研究

太阳能热泵和土壤源的结合应用不仅大大提高了清洁能源的利用率,还能很好地解决土壤因冬、夏季负荷不平衡而导致的温度场降低问题。介绍了太阳能热泵系统的分类和存在的问题,提出太阳能耦合土壤源热泵系统的必要性。针对矿井条件,进一步提出了太阳能耦合充填体热泵系统的学术理念,分析了两者结合的可能性,并以石家庄为例用TRNSYS软件进行模拟。阐述了其在夏季与过渡季蓄热、在冬季供暖的运行模式,分析了输出结果以及该系统的利用价值。结果表明:相较无太阳能蓄热充填体温度场变化率为11.56%的情况,有太阳能蓄热时温度场变化率仅为3.67%。太阳能耦合充填体热泵系统中充填体总吸热量为304377.90 kW·h,充填体总释热量为222461.89 kW·h。相当于节省标煤27.36 t,减少二氧化碳排放68.21 t。为后续充填体储热及矿区热利用提供了参考。

不同多孔介质及地下水源热泵运行方式对采能区热贯通的影响

为研究不同多孔介质对地下水源热泵采能区温度场的影响,建立了地下含水层水-热耦合模型,对地下水源热泵在5种多孔介质条件下运行时地下温度场的变化进行了模拟分析,根据发生热贯通的时间及回灌水的温度扩散程度提出了合理井距和优化运行模式。结果表明:在地下水自然横流自抽水井一侧流向回灌井的条件下,细砂最易发生热贯通,其次为中砂、中粗砂,粗砂和砂砾最不易发生热贯通;回灌水热影响半径随着渗透系数增大而减小的明显程度由大到小为粗砂、中粗砂、砂砾、中砂、细砂,但砂砾热影响半径明显小于其他多孔介质;由拟合曲线可得出不同多孔介质在不同渗透系数下的合理井距;以大温差小流量模式运行有助于缓解或避免热贯通,多孔介质为细砂时优化效果更为明显。

利用光伏太阳能—热泵储热联合运行供暖系统研究——以张家口为例

针对张家口地区气象条件、供热情况,结合项目所在地实际条件,提出一种利用光伏太阳能—热泵储热联合运行供暖系统。以张家口市河北建筑工程学院双创服务中心为研究对象,提出四种运行模式及调控策略,通过自动化控制运行模式之间的实时高效切换,实现了系统能源利用率和运行能效的提高,对研究和推广利用光伏太阳能—热泵储热联合运行供暖系统的应用有参考意义。