基于TRNSYS太阳能地源热泵供暖系统仿真研究

利用DEST建筑能耗模拟软件,对张家口市某建筑进行全年逐时热负荷模拟,利用太阳能和地热能两种可再生能源作为供暖热源,以TRNSYS建立太阳能地源热泵系统仿真模型,在供暖期采用定流量和变流量两种不同的系统运行方式进行模拟分析,分析结果表明,两种供暖系统COP分别为3.74和4.29。采用定流量方式运行时,循环水泵总能耗为9610.87kW/h,热泵机组总能耗为26122.69kW/h,系统总能耗为35733.56kW/h。负荷侧采取变流量方式运行时循环水泵总能耗为6229.89kW/h,热泵机组总能耗为24961.36kW/h,系统总能耗为31191.25kW/h。根据结果可看出,相对于定流量运行,用户侧变流量运行下系统COP提高14.7%,系统总能耗减少14.56%。负荷侧变流量运行下太阳能地源热泵系统整体性能更优。

西北严寒半干旱地区太阳能地源热泵系统优化配比研究

通过对西北严寒半干旱地区太阳能-地源热泵系统的优化配比进行研究,达到提高系统性能的目的。以包头市居住建筑为模型,对3种不同太阳能与地源热泵联合运行的模式进行仿真,结果表明,集热器侧一部分接入地埋管出口端、另一部分接入热泵机组出口端的模式性能最优,系统运行20 a后的COP从5.48减小至4.99,降低了9%。提出了负荷比和循环流体的分流比,当集热器侧承担总热负荷的40%左右时,COP最高,较最优模式下的COP(5.48)提高了1.45%。集热器侧分流比为0.6时,较优化前的平均COP提高了6.8%。

太阳能地源热泵复合控制系统设计与实现

针对目前单一热源热泵空调技术存在的缺陷,文中设计了一套太阳能地源热泵复合系统.详述了该系统的运行模式和控制系统的软、硬件设计.该系统功能全面、开放性强,可满足冬季采暖和夏季制冷,实现了多能源的综合互补利用.而且该系统将模糊PID智能算法与自动变频技术相结合,提高了采暖末端控制温度精度,降低了能耗,在现场取得了良好的控制效果.

寒冷地区太阳能地源热泵供热供冷分析

寒冷地区民用建筑热负荷远高于建筑冷负荷,采用地埋管地源热泵供热供冷,从土壤的取热量远远大于向土壤的蓄热量,长期运行会造成土壤温度逐年降低,破坏土壤的生态平衡,热泵运行性能也会逐年降低。根据寒冷地区普通居住建筑采用地埋管地源热泵供热供冷出现的实际问题,提出了将太阳能地源热泵(SGCHP)系统应用到该地区的方案,并运用TRNSYS瞬态模拟程序对建立的SGCHP系统进行仿真动态模拟,对该系统实际运行特性进行了研究。

热网与太阳能地源热泵系统运行的初步分析

为了构建出一种合理、高效、稳定运行的多热源供热系统,与电锅炉蓄热—太阳能系统相比较,对其进行分析,发现该系统在理论上能达到预期效果,可作为一种研究方向来具体进行研究。

严寒地区跨季节蓄热型太阳能-地源热泵系统研究

土壤热失衡问题会导致热泵性能下降.为解决这一问题,以大庆市某办公建筑为例,利用瞬态系统模拟软件TRNSYS对跨季节蓄热型太阳能-地源热泵系统进行采暖及制冷10年的数值模拟.结果表明:太阳能-地源热泵系统其土壤初始温度降为4.50℃,而跨季节蓄热型太阳能-地源热泵系统的土壤温度升到6.63℃.同时,太阳能-地源热泵系统的热泵平均COP为3.2,跨季节蓄热型太阳能-地源热泵系统的热泵平均COP为3.28,同比上涨2.5%.此时总耗电量减少4.44%,全年运行费用降低了5.54%,费用年值减少了1 257.69元.由此可见,跨季节蓄热型太阳能-地源热泵系统不仅可以有效缓解土壤热失衡问题,还能提高寒区地源热泵的性能并且减少能耗,经济性能好.

内蒙古地区太阳能-地源热泵系统运行特性研究

通过对我国内蒙古地区的太阳能地源热泵系统运行模式及性能参数进行研究,得到适合该地区运行的最佳方式.以包头市住宅建筑为模型,建筑面积为6451.94 m^2,对该建筑的太阳能地源热泵系统的辅助模式与补热模式两种模式进行仿真,结果表明:辅助模式明显优于补热模式.集热器参数在最优条件下,太阳能地源热泵系统连续运行5a时,辅助模式下的土壤温度仅下降0.32℃.COP均值为4.82,辅助模式较补热模式的COP值提高24.9%.又分析了不同模式下的热泵机组制热量及系统的耗电量,辅助模式较补热模式下热泵机组的年制热量降低49.3%,年耗电量降低了4.26%.

蓄热型太阳能-地源热泵耦合系统设计

以所设计的新型蓄热太阳能-地源热泵耦合系统为研究对象进行了现场模拟实验,太阳能集热器具有季节性蓄热功能,蓄热水箱可在冬季高品质供暖,夏季实现高效制冷。通过实验研究和经济分析结果显示,系统中地埋管换热器和蓄热水箱间歇运行,有利于地下温度场的恢复,延长地埋管的使用寿命,提高地源热泵工作效率及使用年限,具有明显的经济效益。

太阳能辅助地源热泵供暖实验研究

选取宁波某公用建筑的太阳能-地源热泵复合系统为实验系统,对太阳能辅助地源热泵(solar assisted ground source heat pump,SAGSHP)供暖进行了实验研究.研究结果表明:与单一的地源热泵(ground source heat pump,GSHP)相比,当太阳能承担41.9%负荷时,热泵机组和整个系统的能效比(coefficient of performance,COP)分别提高了15.1%和7.7%,SAGSHP供暖运行模式具有明显的性能优势.

基于动态热负荷的太阳能—地源热泵运行模式研究

建立了太阳能—地源热泵系统一体化模型,以大连地区气候条件为基础,计算了供暖季某天内房间热负荷的逐时值。在动态热负荷基础上,对联合供暖系统在不同串联运行模式和并联运行模式不同分流比的运行工况进行了模拟计算,将模拟结果与实验数据对比,两者吻合较好。结果表明:房间热负荷的变化可影响热泵机组COP,联合运行模式在地温的恢复和系统节能方面均占优势。

严寒地区太阳能-地源热泵系统应用经济性分析研究

文章以呼和浩特市某住宅别墅为研究对象,对太阳能-地源热泵系统的经济性及主要影响经济因素的敏感性进行评价和分析。结果表明:当折现率为8%时,太阳能-地源热泵系统的回收年限为27a,净现值最大值为1.1万元,其经济性略高于单一地源热泵系统;当折现率大于8%时,系统无法获取经济回报;通过敏感性分析,系统对初投资敏感程度最大,可节省人工费次之,电价最小;就目前而言,太阳能-地源热泵系统在经济性方面还不具优势,未来可对系统配置及相关技术进行优化完善,以减少其初投资及运行费用,提高经济性。

太阳能-地源热泵式沼气工程加温系统TRNSYS模拟

利用TRNSYS软件对太阳能-地源热泵式沼气工程加温系统进行仿真模拟,得出该系统某一典型天和全年能量利用效果:在冬季最冷的典型一天,总供热包括热泵耗电量、水泵耗电量、地埋管和集热器总集热量共225.52 MJ/d;总耗热包括沼气池维护结构散热和加温料液负荷共208.57 MJ/d。除去无供热效果的水泵耗电部分,能量输入和沼气池热负荷基本趋于平衡;系统全年共消耗热量46 657.32 MJ,可再生能源(太阳能和地热能)提供74%;其中,太阳能热利用贡献63%,地热能贡献37%,表明该加温系统可高效利用可再生能源。系统全年向地下蓄热总量为7 630.99 MJ,吸热总量为12 954.81 MJ,蓄热量虽不能完全满足供热量的需求,但可以在一定程度上缓解土壤的冷热失衡。

太阳能-地源热泵系统的交替运行特性(英文)

为了探讨太阳能-地源热泵系统的交替运行特性,提出并定义了各交替运行模式,建立了交替运行时考虑冻融相变的U形埋管周围土壤传热模型.基于对该模型的数值求解,探讨了各交替运行模式下地下埋管周围土壤温度的变化趋势.结果表明:各交替运行模式均可有效改善埋管周围土壤温度的恢复效果,对于无太阳能补热的昼夜交替与短时间间隔交替运行模式,在以24h为交替运行周期时,其太阳能热源承担的时间比例可控制在50%～58%;同时,利用日间太阳能补热来强制土壤温度的恢复,可有效克服土壤温度的自然恢复缺陷,与其他交替模式综合使用可达最佳运行效果.此外,利用钻孔壁实测数据对所建模型的预测精度进行了验证.研究结论可为太阳能-地源热泵系统的优化运行提供参考.

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。

太阳能-地源热泵在冬季道路融冰雪中的应用研究

随着我国公路系统的快速建设,公路快速发展的同时也给交通安全也带来了隐患,针对冬季路面结冰积雪对道路产生严重影响这一问题,研究了一种新型的道路融冰雪方法——太阳能地源热泵系统融冰雪法。通过采用CFD模拟的方法,建立网格模型并用Fluent进行模拟,研究分析了管间距、埋深、流量、流体温度等系统参数对系统融冰雪时间及能耗的影响,引入2个新的影响因子,直观反映了各参数对系统融冰雪时间及能耗的影响。

太阳能+地源热泵联合循环项目综合评标

提出一种基于模糊数学的综合评价方法——模糊综合评价法。该方法利用模糊隶属度理论把定性指标合理定量化,把定性评价转化为定量评价。评估方案包括:①太阳能+地源热泵联合循环;②溴化锂吸收式直燃机组;③冷水机组+燃油热水锅炉;④冷水机组+燃气热水锅炉;⑤冷水机组+电锅炉。事实证明,利用模糊综合评价方法得出的最终结果与实际评标结果吻合较好,具有良好的实用价值。

太阳能—地源热泵三联供户式中央空调技术

介绍了一种适用于别墅或大面积居室的新型太阳能--地源热泵三联供户式中央空调系统的构成、特点和工作原理。分析了地源热泵的优缺点。虽然地源热泵的应用受到一些制约因素的影响,但作为一项节能新技术,地源热泵必将拥有广阔的应用前景。

严寒地区太阳能-地埋管地源热泵系统耦合性能研究

为解决严寒地区采用地埋管地源热泵系统供暖引起的土壤热失衡问题,以太阳能辅助地埋管地源热泵耦合系统为研究对象,分析了地埋管换热器供能性能、系统运行1 a和10 a后的土壤温度变化特性及土壤初始温度与集热器面积的关系,拟合得到了土壤初始温度与单位建筑面积下最优集热器面积的数学表达式,采用费用年值法对该耦合系统与常规燃煤锅炉供暖系统进行了经济性比较分析。结果表明:在冬季利用该耦合系统供暖且采用蓄热水箱出口与地埋管出口温差为10℃控制太阳能集热系统辅助供暖的方案,耦合系统运行1 a后,土壤平均温度升高0.09℃,土壤热平衡率为101%;10 a后土壤平均温度升高0.35℃,土壤热平衡率为104%;该耦合系统供暖经济性优于传统燃煤锅炉供暖系统。

太阳能—地源热泵三联供户式中央空调技术

介绍一种适用于别墅或大面积居室的新型太阳能--地源热泵三联供户式中央空调系的构成、特点和工作原理。分析地源热泵的优缺点,指出虽然地源热泵的应用受到一些制约因素的影响,但作为一项节能新技术,地源热泵必将拥有广阔的应用前景。

Fluent软件对太阳能-地源热泵系统模拟分析

太阳能-地源热泵系统是一种复合热源的热泵系统,是太阳能和土壤源两种热源结合的综合利用,可以弥补各自的局限性,提高可再生资源的利用率。本文针对采用闭式垂直U型地埋管换热器的太阳能-土壤源热泵系统运行性能进行模拟,因其具有适用范围广,结构简单,施工方便等优点,通过对地源热泵系统供热制冷的换热情况进行分析,为地源热泵系工程上设计、施工提供了理论参考依据。