太阳能-空气源热泵牧草干燥系统制热性能研究

以太阳能-空气源热泵牧草干燥系统为研究对象,通过系统不同工作模式的温升、恒温制热试验及带载试验,分析了温升速率、单位温升能耗、COP及除湿效率。研究结果表明:联合制热模式与太阳能单独制热相比,单位温升耗电量降低了86.2%,温升速率提高了99~112倍。联合制热模式与热泵单独制热试验相比,在温升过程中温升速率降低了7.7%~17.6%,单位温升耗电量降低8.0%;在恒温制热过程中,前者COP比后者提高了6.5%~11.1%,耗电量降低了5.8%~10.7%;在升温制热过程中前者COP比后者提高了6.0%~10.4%,耗电量降低了6.6%~11.1%。联合干燥模式比热泵单独干燥模式的SMER值高19.8%~36.2%。

吨水耗电量在太阳能空气源热泵热水系统的应用

随着建设绿色低碳校园的理念提出,太阳能空气源热泵技术在高校得到了广泛应用。为了更好地分析和评价太阳能空气源热泵热水系统的节能降碳效果,以某高校宿舍楼为研究对象,设计了并联式太阳能空气源热泵(SC-ASHP)热水系统,分析了该系统的年实际运行情况,并与单一热泵(ASHP)热水系统的运行情况进行了对比研究。结果表明:该高校宿舍楼典型用水高峰期在18:00-22:00时,这有利于并联式太阳能空气源热泵热水系统在白天利用太阳能加热水箱,剩余不足部分由热泵进行补热。吨水耗电量可作为评价该热水系统运行效果的关键参数,并联式太阳能空气源热泵热水系统吨水耗电量y随环境温度T_a升高在逐渐降低,随进水温度T_(in)升高先减小后增大。在T_a和T_(in)都是11.5℃时,系统吨水耗电量达到最小值,这是因为当T_(in)>11.5℃时,不利于热泵凝汽器放热,热泵效率降低,热水系统吨水耗电量随之增大。并联式太阳能空气源热泵热水系统吨水耗电量整体低于单一热泵热水系统,其中热泵对系统吨水耗电量的影响最大。并联式太阳能空气源热泵热水系统比单一热泵热水系统年平均节省电量为4.18万kW·h,年平均降低CO_(2)间接排放量为41.67 tCO_(2),具有明显的节能降碳效果。

空气源热泵辅助太阳能集中生活热水系统分析

双碳目标下,二氧化碳排放量成为评价系统环保性的一个重要指标。文章分析了集中生活热水系统中太阳能与空气源热泵常用组合形式的优缺点及控制逻辑,得出空气源热泵辅助太阳能制备热媒的系统适用于改造项目,新建项目建议优先选用空气源热泵辅助太阳能制备热水。结果表明,太阳能和空气源热泵二者供热比例相当,各占总供热量的46%,电加热占总供热量的8%;与传统燃气锅炉热水系统相比,空气源热泵辅助太阳能制备热水系统减碳19.1%,环保效益明显。

太阳能-空气源热泵双联系统在高寒地区的应用

基于TRNSYS对太阳能-空气源热泵双联供热系统在拉萨地区的一幢住宅楼建筑供热中的运行性能进行研究分析。结果表明,供暖期间生活供水温度基本稳定在60℃左右,系统各模式运行时长分配较为合理,可以满足供热需求;双联供热系统在整个供暖期平均制热性能系数COP sys为4.21,证明了太阳能空气源热泵在高寒地区应用的可行性,为今后的研究提供了重要参考。

太阳能与空气复合源热泵热水系统多模式运行实验特性

提出并构建了一种直接膨胀式太阳能与空气复合源热泵热水系统。在南京夏季的晴天、阴天及冬季晴天工况下分别对实验样机的运行特性进行研究。实验结果表明:该系统在不同天气下以不同热源模式高效地将热水加热到55℃。在夏季晴天太阳辐射波动较大时,系统的集热/蒸发器可以同时吸收太阳辐射能和空气热量,以太阳能为主,空气源为辅,平均能效比为4.83;在夏季阴天,系统以空气源热泵模式稳定运行,平均能效比为3.97;在冬季晴天,系统以太阳能热泵模式运行,太阳能的输入提高了热泵蒸发温度,从而缓解了蒸发器结霜问题。

并联式太阳能空气源热泵热水系统优化运行策略

夏热冬暖地区某高校26座学生公寓并联式太阳能空气源热泵热水系统原有运行模式存在外界气象参数突变时热水供应不足、太阳能利用效率不高及供水泵工频运行造成能源浪费等问题.文中将该系统运行模式划分为补水模式、蓄热模式和供水模式,根据不同模式的特点分别提出了基于日用水量上限和时用水量下限的优化设定、太阳能集热系统制热量逐时预测、空气源热泵制热量逐时预测及供水分时变压差控制的精细化管理和优化运行策略,并将优化运行策略和实验所得参数运用于该系统的实时控制.运行结果表明,优化控制策略在满足热水供应的前提下,与2015年对比,2016年的热水系统吨水电耗下降了17.49%,系统能效比提高了19.98%.

太阳能-空气源热泵并联供热系统模拟研究

通过对太阳能-空气源热泵并联供热系统的主要附件建立热力模型,利用VC语言开发了该供热系统的运行模拟软件,通过模拟来预测该太阳能系统的运行情况,使设计人员对该系统的动态特性有一个较全面的了解。利用开发的软件,对某实例进行了模拟分析,得出了一些对于该系统运行的一般性结论。

太阳能光热空气源热泵制热技术研究综述

有利于节能减排及国家能源结构战略性调整的太阳能光热空气源热泵,作为重要的太阳能结合空气能制热技术,在直膨式、水箱换热式、相变蓄热式等系统结构的研发方面,已经取得长足进展。直膨式太阳能热泵的制热性能系数,相比于常规空气源热泵可提高25%以上,相当于电热水器的3倍以上、冷凝式燃气炉的1.3倍以上;水箱换热式制热系统相比常规的热水及空调系统的全年平均节能率,可达25%以上;相变蓄热式系统的制热性能系数普遍可达3.31以上。面对"十三五"阶段全国加速城镇化的新常态,研究路线需要更加偏向适用于高层建筑用户,即将庞大、分散的系统结构集成一体化,以适应广大高层建筑用户垂直、狭窄的外立面安装环境。

太阳能-空气源热泵的直接采暖系统

为了提高太阳能集热器运行稳定性及空气源热泵适应冬季低温环境的能力,构造一种太阳能-空气源热泵串联连接的直接采暖系统。实验测试冬季工况下,热泵压缩机的供热特性和实验房间的温度变化。结果表明:系统经过180 min的预热时间,地板表面温度达到26.2℃,室内环境温度达到22.1℃;稳定供热过程中,室内温度波动范围为0.2℃,完全满足室内冬季供暖需求;系统停机3 h,地板温度下降3.1℃,室内环境温度下降1.2℃,仍能满足人体热舒适性需求,验证了该供暖系统运行的可行性及稳定性。

低温蓄能型太阳能辅助空气源热泵系统供热与蓄热特性研究

文章基于结冰释热和融冰蓄热运行模式,对低温蓄能型太阳能辅助空气源热泵系统特性开展了实验研究。实验结果表明:结冰释热运行模式下,相变蓄能换热器内结冰率达到56.03%时,压缩机平均供热性能系数为4.14,其中,潜热供热阶段的平均供热性能系数为3.91,这说明以水作为低温相变蓄能材料时,通过合理设计相变蓄能换热器结构与控制其结冰率,可以实现热泵的高效运行;蓄热循环热水的供水温度和流量是影响相变蓄能换热器的蓄热速度的重要参数,当蓄热循环热水的供水温度与流量的乘积低于0.3333 kg·℃/s时,所需蓄热时间较长,不适合冬季日间进行太阳能蓄热;提高蓄热循环热水的流量和供水温度有助于提高相变蓄能换热器的蓄热速率,增加蓄热量;当蓄热循环热水的供水温度较低时,相变蓄能换热器的蓄热速率随蓄热循环热水流量的增加呈线性增加,但当蓄热循环热水的供水温度升高时,相变蓄能换热器蓄热速率的增加速度随蓄热循环热水流量的增加而减小。因此,应结合蓄热输送能耗与太阳能集热效率对蓄热循环热水的供水温度和流量进行优化。

太阳能与空气源热泵热水系统的优化研究

以某热能产业园宿舍太阳能与空气源热泵定时供热水系统为研究对象。通过对系统的现场测试,确定系统控制方案所存在的缺陷,对系统控制方案进行优化,提出逐时温度比较控制方案。结果发现,与原控制方案相比,系统采用优化控制方案时,空气源热泵能耗减少15.1%,太阳能集热器集热量增加26.7%,总能耗减少12.2%。建议采用优化后的控制方案。

太阳能—空气源热泵系统新型盘管火炕方案设计

针对北方农村居民使用火炕的生活习惯,在传统火炕的基础上,设计一种与太阳能-空气源热泵系统相结合的新型盘管火炕系统。利用太阳能低温地板辐射技术改造传统火炕,在保持传统火炕风貌的同时,进一步提高采暖的舒适性,是一次利用新技术对传统取暖方式进行改良的新探索。

基于低温空气含湿量的太阳能耦合空气源热泵热水系统性能分析

利用TRNEdit与宏编辑器,通过对TRNSYS软件空气源热泵模块蒸发器部件的数学模型优化,新建太阳能耦合空气源热泵模块,综合判断基于低温空气含湿量的太阳能蒸发集热器结霜除霜对于耦合热泵热水系统制热性能的影响。在太原地区典型气象年低温空气含湿量典型日工况下,相比同型号常规热泵热水系统,耦合热泵热水系统的平均COP_h提高7.7%,耗电量节省6.9%,具有较好的节能效益。

太阳能联合空气源热泵热水系统在医院建筑的应用

以昆明某医院住院楼太阳能联合空气源热泵热水系统工程为例,介绍该系统的设计思路、设计理念、主要设计参数的确定、设计原理、经济效益分析等。太阳能联合空气源热泵热水供水系统充分利用了太阳能和空气源热泵机组供热水的各自优点,既实现稳定的热水供应,满足了业主对热水的要求,又节约能源,减少污染物的排放。

一种太阳能辅助空气源热泵设备研究

介绍了一种太阳能辅助空气源热泵设备。该设备通过渗透型空气集热器预热蒸发器侧空气,不仅可以提高热泵的能效,也可以扩大热泵的适应地域的范围。本研究采用计算机软件模拟方法研究了典型气候区室外温度对空气源热泵制热性能的影响,并现场实际测试了太阳能集热系统对室外温度的提升能力和室外温度提升前后热泵的能效系数增量,模拟计算和实际测试结果互相印证。设备对进入蒸发器的空气进行预热,经计算和实际测试证实,设备能够有效提升空气源热泵的能效达23.4%以上。设备可在成熟的空气源热泵基础上直接进行简单改装,初投资低,操作简单;设备蒸发器侧空气温度每提高1℃,机组COP增量约为0.068,效益显著。设备在当前北方地区大力推行空气源热泵供热的背景下,具有显著的应用推广价值。

太阳能辅助空气源热泵夏季制冷性能的提升

翅片上涂有太阳能选择吸收涂料的太阳能辅助空气源热泵夏季运行时冷凝温度升高,导致系统性能系数(coefficient of performance,COP)和制冷性能下降。为解决这一问题,通过采用正压均流太阳能辅助空气源热泵系统以及制冷对照实验的方法,研究了气流组织形式、太阳辐射强度大小对不同压缩机频率下太阳能辅助空气源热泵系统性能的影响。结果表明,通过优化气流组织形式和改变遮阳条件,系统COP提升14.1%,仅比对照机组低3.0%,表明该设备可直接用于居住建筑;此外,不同系统形式均在压缩机频率为50~60 Hz时具有最高的系统COP,为系统匹配不同负荷特性建筑提供了依据。

蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统的应用研究

在气候寒冷的地区,供暖系统的重要性不言而喻,在寒冷地区搭建蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统,能够满足当地的热水使用需求和用户用暖需求。蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统受到建筑负荷变化以及气候条件等多重因素影响,在应用的过程中需要呈现出多种不同的运行模式,为了保证蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统拥有更加合理的供热、蓄热和集热功能,本文将以蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统为基础,系统性分析蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统运行模式以及控制方案,通过本文的研究,旨在提升蓄热型空气式太阳能集热空气源热泵复合供暖系统应用的科学性,为寒冷地区寒冷气候环境下生活质量改善提供支持。

太阳能-空气源热泵蒸发器抗结霜特性研究

研制一种太阳能-空气源热泵蒸发器,试验对比太阳能-空气源热泵与常规空气源热泵的性能,采用可以直接体现热泵蒸发器除霜能效水平的除霜性能系数进行评价。试验结果显示,太阳能-空气源热泵的逆循环除霜性能系数为0.29,相比常规空气源热泵提高26.1%,这说明太阳能-空气源热泵蒸发器可有效提高热泵除霜能效。

太阳能-空气源热泵联合运行系统方案设计及仿真模拟

随着经济的发展,社会能源消耗也在快速增长。巨大的能耗在给能源供给带来压力的同时,也产生了对环境污染等的社会问题。建筑能耗是社会能源消耗的重要组成部分,因此在目前煤改电的背景下,研究如何实现建筑的高效节能且清洁化的供热对节能减排战略具有重要意义。本文基于太阳能与空气源热泵技术的结合为学校学生宿舍楼中央热水系统的改造方案设计,利用TRNSYS软件搭建太阳能-空气源热泵联合运行系统及电加热器的仿真模型,在验证系统可行性的同时,分析系统运行能耗的影响因素,改造后取得显著的节能效果。

节能型太阳能空气源热泵多功能机研究

随着科技的进步和经济的发展,节能和环保问题使得人们越来越重视清洁能源的利用,太阳能有其独特的优越性但是受限于太阳因素。而热泵技术作为节能型制冷供热热水技术与太阳能结合具有良好的性能。本文主要介绍了节能型太阳能空气源热泵多功能机的工作原理、应用领域。