重庆地区太阳能复合空气能热水系统关键因素分析

建立太阳能复合空气能热水系统运行计算模型,基于重庆地区实测气象数据,对系统运行效果和系统影响关键因素进行分析。研究表明:重庆地区太阳能复合空气能热水系统在该文中系统条件下热泵年平均制热性能系数为3.59;设计供热水温度和设计太阳能保证率是影响系统运行和系统经济性的两个关键因素;重庆地区太阳能供生活热水设计温度宜取50℃,随着热水温度取值的增大,热泵性能和系统经济性均降低,相比于60℃,供热水温度设置为50℃时热泵性能系数提升16.6%,动态年费降低25.8%;重庆地区太阳能复合空气能热水系统的设计保证率宜按国家标准30%取值,不宜过高,设计保证率每增加3%,系统动态年计算费用平均增大4.8%,系统经济性下降。

太阳能-空气源热泵热水系统新型组合优化设计

太阳能-空气源热泵热水系统(solar-air source heat pump hot water system, SAHWS)常用于宿舍楼宇供暖,通过对系统参数的优化设计可显著提高系统能效性能与环境友好性。为得到一种综合考虑SAHWS经济、能源、环保与节能的优化方法,提出了一种新型组合优化设计策略,并利用TRNSYS软件搭建系统仿真模型,以西安、西宁、拉萨这3座不同太阳能资源等级城市为例,对SAHWS运行工况对比分析。结果表明:与常用生命周期成本设计相比,所提出的组合优化设计不仅降低了系统成本,还有着较低的系统能耗;组合优化设计的热泵能耗与工作小时数最短,且有最低的热损,在投资成本、系统季节性能因子、太阳能保证率以及碳粉尘、二氧化碳排放量均有较好表现。

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。

“空气源热泵-太阳能”热水系统在高校学生公寓的应用

学生公寓热水需求量大且用水时间较为分散,选择少污染且高效的热源形式,对高校的节能减排有重要的意义。空气源热泵辅助太阳能热水系统水温恒定,可全天候供应热水,满足阴雨天及冬季使用热水需求,智能化程度高,节能效果明显且项目回收周期短,可以在高校中推广使用。介绍山东某高校公寓实际运行的空气源热泵辅助太阳能热水系统及其控制原理;并通过对电热水器和单独采用空气源热泵制取热水方式的年耗电量计算,与实际运行项目的年耗电量比较,对其节能性进行分析。由于对系统各设备的启停采用了智能控制系统,能够对系统运行模式进行灵活调控,使得该系统比电热水器节电75%,比独立空气源热泵系统节电30%。根据2021年项目实际年收入,预计该系统回收周期为4.2年。

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。

基于太阳能和热回收预热的空气源热水系统逻辑控制监理要点

由于涉及系统效率的问题,多种热源的热水系统在不同情况下,采用一种或几种热源要有严格的逻辑控制。文章通过对系统原理图进行剖析,从单个热源如太阳能集热、空调热回收等的逻辑控制,到预热、加热和保温等各层逻辑控制,再到热水回水循环加热等系统运作逻辑控制,都进行了详细的分析和说明。此外,对关键部件如紫外线光催化二氧化钛(AOT)消毒器、膨胀罐和循环水泵的安装和运作也进行了分析,以保证各部件的有效运行。

太阳能空气能相结合的闭式热水系统在医院建筑中的应用

本文以某残疾人康复中心项目为例,从热源的选用、多热源结合形式的确定,探讨了太阳能空气能相结合的闭式热水系统在建筑中的应用。

关于太阳能空气源热泵集成热水系统的研究

太阳能是一种可持续且环保的新型能源,而随着社会发展,人们对空调房间内的品质要求也在不断提升。在环保理念的基础下,太阳能热水系统得到了广泛的应用。然而,太阳能热水系统易受天气因素的制约,如果遇到长时间阴雨天气,在没有辅助热源的情况下,很难给人们提供稳定的生活热水。因此,对太阳能系统增设空气源热集成系统,不仅可以满足人们对生活热水的需求,而且也能实现经济环保的目的。基于此,本文就太阳能空气热源泵集成热水系统展开研究分析,以期为太阳能空气热源泵集成热水的广泛使用提供必要的技术参考。

热风直供型太阳能空气源热泵复合系统的供暖效果研究

发展太阳能复合热泵技术,能有效克服太阳能供暖装置制热性能因时间空间变化而造成波动性较大的问题,从而实现较稳定、低耗能供暖,但不同形式的复合供暖系统都存在一定程度的优缺点。结合北方农村地区用热需求,提出一种太阳能空气集热器与空气源热泵相结合双模式运行的太阳能复合热泵供暖系统,并给出了系统的运行方式和控制策略,对系统的组成结构和能耗情况进行了分析,系统利用太阳能直通管式集热器加热空气后直接送往负荷房间、太阳能辅助热泵、设置水箱储存太阳能热量来承担夜间热负荷的方式,充分使用太阳能资源替代其他类型能源供暖,实现绿色低碳供暖。并利用Airpak软件对供热系统的室内供热效果进行模拟,结果表明,室内温度普遍位于20℃以上,大部分区域的风速小于0.2m/s,室内PMV平均在-0.1左右,人员热舒适性较高。

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、空气源热泵热水系统性能优化实验研究

将已实用化的非直膨式太阳能、空气源热泵热水器作为被测对象,测试其基础性能,以对其全年实际性能进行分析。然后设计拟定出3种性能优化方案,对提出方案进行可行性分析并在冬季条件下进行多组实验,以观测所能达到的优化程度。最后提出一种优化方案的综合运行策略,并通过模拟全年不同温度、气候环境计算出该优化方案的综合运行效果,复合系统全年累计电能消耗减少达45.8%。

空气源热泵辅助供热太阳能热水系统实验研究

设计并构建了一种新型空气源热泵辅助加热太阳能热水系统,该热水系统可根据气候条件分别以单一的太阳能热水器模式、单一的空气源热泵模式及太阳能与空气源热泵耦合模式运行。在昆明地区气候条件下,对空气源热泵辅助加热太阳能热水系统进行了一系列测试,分析了在不同运行工况下系统的热力性能。测试结果表明该系统具有较大的节能潜力,热泵空气源热泵子系统的日平均COP可达3.8左右。

基于多参数空气源热泵辅助太阳能热水机组的控制系统

采用了空气源热泵辅助的太阳能热水机组,以解决单一太阳能热水系统受天气条件影响的问题。以PLC控制器为核心,综合考虑光照条件、环境温度、水箱水温、供水压力等多个参数条件,设计了基于多参数的空气源热泵辅助太阳能热水机组的自动控制系统,实现了以太阳能为主热源的热水机组全天候稳定热水供应,有效地节约了能源。

空气源热泵辅助建筑一体化太阳能热水系统的经济性分析

太阳能与建筑一体化是太阳能利用的发展方向之一。以兰州地区某10层住宅建筑共20户为研究对象,采用以空气源热泵为辅助热源的太阳能集中热水供应系统,对可供选择的4种辅助热源进行了经济性评价。首先用动态费用年值法对各方案的费用年值进行了计算比较,然后进行了敏感性分析。分析表明,在兰州地区住宅建筑太阳能集中热水供应中,综合考虑经济、管理、环保等因素,空气源热泵为辅助热源的方案会取得更好的效果。

空气源热泵辅助加热太阳能集中热水系统设计探讨

太阳能集中热水系统受到天气的影响难以全天候运行,需要设置辅助加热装置。结合工程实例,对空气源热泵辅助加热太阳能集中热水系统的特点、适用范围、运行工况以及系统设计进行分析和探讨。

基于模糊层次分析法的太阳能-空气源热泵复合供暖系统多目标优化

为减小太阳能空气源热泵供暖系统的综合成本和碳排放量,提高热泵运行效率及太阳能使用率,提出一种基于模糊层次分析法的多目标优化设计方法。采用TRNSYS,搭建复合供暖系统仿真模型,通过参数化分析选出7个系统参数作为优化变量,提出复合供暖系统综合评价指标,运用模糊层次分析法确定每个因素的权重并定义综合目标函数并通过正交试验法得到最终优化方案。通过仿真试验对比复合供暖系统优化前后的运行性能,验证了该优化方法的有效性。

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-空气双热源复合热泵系统性能研究

太阳能-空气双热源复合热泵技术能有效解决空气源热泵室外温度低时蒸发器易结霜、系统性能降低的缺点。本文在课题组前期研究的基础上,针对一种新型的太阳能-空气双热源复合热泵系统,采用分布参数法建立了系统的数学模型。利用数学模拟的方法对单一空气源热泵系统和太阳能-空气双热源复合热泵系统在三种不同工况下的制热量和COP进行了模拟,并对模拟结果进行了对比分析。

空气源热泵辅助加热太阳能热水系统热经济分析

基于郑州市典型气象,对空气源热泵辅助加热太阳能热水系统试验,利用热经济学方法对该系统进行了分析,结果表明在电价为0.56元/kWh时,系统的输出用成本随辐射量减少而增加,输出用成本为0.3～0.7元/kWh,平均值为0.46元/kWh,明显低于电价,具有经济可行性.同时对影响平均输出用成本的因素进行了敏感性分析,认为太阳辐射量是最主要的因素,其次为环境温度,空气源热泵辅助加热太阳能热水系统初投资费用的影响最小.

空气源热泵辅助太阳能热水系统分析与优化

空气源热泵辅助太阳能热水系统可实现全天候热水供应,促进可再生能源在建筑中的高效利用,进而促进能源的低碳转型。文章基于某驻济高校的空气源热泵辅助太阳能热水工程项目,收集了2019年9—12月的能效监测云平台数据,利用瞬时系统模拟TRNSYS软件建立空气源热泵辅助太阳能热水系统的仿真模型,模拟分析了系统采取不同优化策略的运行特点及节能性。结果表明:系统在9—12月份的平均单位热水能耗为11.16 kWh/t;降低辅助热源空气源热泵的启停温度能够有效地降低系统的耗电量,热泵启停温度每降低1℃,系统全年耗电量降低了7%~8%;热泵夜间运行模式下的耗电量最高,白天运行模式次之,全天运行模式耗电量最低;系统的运行能耗随水箱容积的增大而减小,系统的水量配比可取80 L/m^(2);采用双水箱系统能够提高系统的集热效率和太阳能利用率。