应用于学校建筑的跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统运行特性试验研究

对在北京一所小学建立的跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统进行为期约一年的试验研究,重点分析太阳能集热系统的运行特性和土壤蓄放热效果,以及二者联合运行时对土壤热平衡的影响。结果表明,在现有运行策略下,太阳能蓄热水箱在过渡季、供热季和制冷季的进、出水温度呈现出不同的变化规律。试验期间,太阳能集热系统的净蓄热量为44 909.02 MJ。二者联合运行工况下,土壤吸排热的不平衡率由单一土壤源热泵的77.95%降低为67.69%,采用太阳能跨季节蓄热可以补充一部分热量,但无法完全解决土壤的热平衡问题,这是由本系统夏季实际运行时间过短、冬季实际运行时间过长造成的。

跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统模拟研究

运用FLUENT模拟软件,以北京市某小学采用跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统的示范项目为基础原型,采用正交模拟试验方法模拟分析集热面积、地埋管间距、土壤容积比热容、土壤综合导热系数和土壤温度等因素对系统使用效果的影响,采用极差分析和方差分析方法对模拟结果进行分析,确定主要参数对结果的影响情况及影响趋势。结果表明:太阳能集热器面积和土壤初始温度对于跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统运行时的土壤温度场影响较大,土壤综合导热系数与土壤容积比热容对土壤温度场的影响在一定范围内存在互补性。

严寒地区太阳能-土壤源热泵复合系统运行特性研究

在极端寒冷区域通过增加辅助供热手段即引入太阳能,巧妙利用过渡季节的太阳能资源对土壤进行预热储存,进而在冬季时增强系统整体的运行效率与能源利用率,从而应对土壤源热泵系统在极端寒冷区域因为面临冷热负荷显著失衡导致系统的能效直接被削弱的问题。负荷模拟研究案例选定沈阳市一幢典型3层办公建筑,采用瞬态系统模拟软件计算15年全生命周期内太阳能-土壤源热泵复合系统的运行特性。该系统会有效提升土壤温度,冬季系统COP增幅6.7%,全年增幅3.8%,验证了通过蓄热方式减少地埋管数量的可行性。为降低系统总成本,对太阳能集热器面积和地埋管数量进行匹配及优化,提出了不同集热器和地埋管成本的最优组合,给出适用于严寒地区的土壤源热泵系统并应用于严寒地区土壤源热泵系统的方法与策略。

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。

太阳能-土壤源热能复合道路融雪系统融雪特性的仿真分析

针对太阳能-土壤源热能复合道路融雪系统融雪过程,基于自行开发的道路融雪系统融雪模型,采用仿真分析的方法探讨环境温度、雪层厚度、输入热功率等融雪条件对融雪过程中的待融阶段、融化阶段及融后蒸发阶段融雪特性的影响;在此基础上,基于显著影响不同阶段融雪特性的因素,开展太阳能-土壤源热能复合道路融雪系统运行策略的研究,建立针对融雪过程不同阶段的系统运行过程控制图,提出融雪系统运行策略,为太阳能-土壤源热能复合道路融雪系统的运行过程控制提供参考。

基于Trnsys的太阳能-热泵供暖系统集热器面积优化

计算山东济南某典型农宅建筑的负荷,并采用Trnsys软件模拟该农宅冬季的供暖效果,着重考虑供暖系统集热器面积对空调负荷率和供暖效果等方面的影响。结果显示:集热面积比为11%~15%的系统的供暖效果更好,且系统耗电量变化差距不大。根据费用年值法确定最优集热面积比,集热面积比为11.9%的供暖系统最经济。

寒冷地区太阳能—土壤源热泵系统运行方式的探讨

在太阳能—土壤源热泵系统中 ,合理确定其运行工况 ,对系统运行的经济性、可靠性具有重要意义。该文对寒冷地区太阳能热泵系统在各种运行工况的运行特性及太阳能—土壤源热泵系统在各种运行方式下的运行时间分配比例进行理论研究 ,为太阳能—土壤源热泵系统的设计、运行管理提供参考。

武汉地区太阳能-热源塔热泵复合空调系统研究

结合武汉地区某拟建项目,运用一套适用于夏热冬冷地区的太阳能-热源塔热泵复合空调系统为该项目提供冷/热源,将TRNSYS软件模拟与工程实测相结合,对全年4种典型工况下高空气干球温度、太阳辐照量等对系统性能的影响进行研究。结果表明:该系统在制冷工况和太阳能单独制热工况下满足工程要求;在热源塔热泵机组单独制热工况下能够满足要求,但综合制热系数偏低;在热泵机组和蓄热水箱复合制热工况下,当蓄热水箱水温高于12℃时系统制热系数稳定在3.6左右。

太阳能—热泵复合热水系统分析

太阳能是世界上分布范围最广泛,蕴含能量最多的清洁能源。太阳能的利用,将会大幅降低环境污染。在对太阳能-热泵复合热水系统进行理论分析的基础上,建立了该系统的数学模型,并通过MATLAB对该系统的特性进行了分析。仿真计算验证了该系统的易操作性、高效性以及高稳定性。该系统的利用,不仅为太阳能利用技术提供了新的思路和方向,同时也为未来能源结构和能源产业的发展以及改进方向起到了一定的参考作用。

太阳能-土壤耦合热泵长年蓄热土壤热平衡分析

以严寒地区季节性蓄热太阳能-土壤耦合热泵系统为研究对象,通过数值模拟的方法,对该系统在长年蓄、取热情况下土壤的热平衡状况进行分析并对系统模型进行实验验证。研究结果表明:系统在相同控制条件下运行,蓄热量大于取热量,土壤温度得到有效提升,但由于连续多年蓄热土壤中出现热堆积现象,蓄热量逐年下降并趋于平稳;土壤温度的逐年升高使热泵COP保持在较高水平,但每年提升的幅度不大,可在土壤平均温度趋于稳定时减少蓄热量,使土壤热量达到平衡。

太阳能—土壤源复合热泵系统的构建分析

多能互补对于减少常规能源的大量消耗,具有非常重要的节能意义。以太阳能与土壤源的充分互补为核心,构建太阳能—土壤源复合热泵系统,分析该系统的互补特性、组成原理、运行模式等关键问题,为其深入研究和应用推广奠定基础。

太阳能-空气源复合热泵性能研究

为提高空气源热泵的低温适用性,通过在焓差试验室设定工况条件下进行试验,研究标准工况下3种太阳能热水温度与7种风机频率对太阳能-空气源复合热泵机组制热性能的影响。试验结果表明,在20 Hz变化到50 Hz风机频率的工况下,随着蒸发器通入太阳能热水水温的升高,机组制热量增加越明显,当通入30℃太阳能热水时,机组制热量比单一空气源热泵制热量平均可增加24.4%。通过不同环境工况下无太阳能热水与利用20℃太阳能热水条件的制热量对比,结果表明,随着环境温度降低,太阳能热水作用越明显。利用20℃热水时,在7种风机频率工况下,制热量平均增加23.3%。

太阳能-土壤热源热泵的性能研究

低品位能利用热泵试验台上 ,进行了太阳能 -土壤热源热泵交替供暖运行实验研究 ,测得其总体平均供热系数为 2 .

太阳能/空气复合热泵系统夏季能效比的测试与研究

太阳能/空气源复合式热泵系统的设计理念是为了提高冬季空气源热泵的效能,但夏季的能耗指标对于评价一套系统的节能效果同样重要。本文对该系统与单一风冷系统夏季运行测试数据进行了对比分析,并根据天津市典型年气象资料计算了夏季能效比,结果显示该系统节能效果显著。

太阳能-热泵联合干燥系统的开发和测试

建设太阳能－热泵联合干燥示范平台，以期更好推广其在干燥行业的应用。使用自动控制系统，实现对干燥过程中恒温操作，并采用智能启停的热回收器回收排放的废热。基于干燥系统平台对新鲜蔬菜进行干燥实验，测试结果表明：新开发的联合干燥系统的能耗比传统干燥方式降低3～4倍，干燥后的菜干品相上乘。实验证明，本次开发的智能控制干燥系统节能减排效果显著，适合在干燥行业推广应用。

太阳能-水源热泵热水系统在医院洗浴热水中的应用

近年来,各地以各种形式支持节能减排,水源热泵系统作为一种新型能源,也逐渐成为节能的主流冷热源,水源热泵热水系统代替锅炉制热水也逐渐被热水用户接受。结合空调系统设计,某工程洗浴热水系统采用太阳能间接加热热水系统,并以水源热泵机组作为辅助热源。这种热水设备可以减轻热水制备对于日趋紧张的燃料供应的依赖和节能减排压力,降低热水制备的成本。

基于TRNSYS对太阳能-空气源热泵系统性能研究

通过试验研究蓄热水箱,分别测量0.75 m和1.5 m螺旋盘管一天中进出水温度和流量等参数,对比分析二者制热量、耗功量、COP。结果表明,蓄热水箱采用0.75 m螺旋盘管系统COP低于采用1.5 m螺旋盘管系统COP。基于TRNSYS模拟软件,对太阳能集热器与空气源热泵采用串联和并联两种连接方式下的太阳能-空气源热泵系统全年运行下的制热量、耗功量、COP进行研究可知,采用并联方式连接的逐月系统制热量高于串联方式的系统制热量,4月—9月并联系统的耗功量低于串联系统的耗功量;5月时两种连接方式系统COP差距最大,2月时两种连接方式的系统COP差距最小。

温室用太阳能热泵土壤蓄能系统的研究

为提高北方地区温室作物的生长环境温度,建立温室用太阳能热泵土壤蓄能系统的试验装置。采集太阳辐射强度、系统供/回水温度、温室内部土壤、空气温度、主机输入功率等数据,分析在晴天和多云天气工况下系统的性能和供暖效果。结果表明,系统的供/回水温度及性能系数(coefficient of performance,简称COP)均受太阳辐射影响,辐射增强,供/回水温度及COP随之升高,反之则降低,但供/回水温度波动滞后于太阳辐射强度且较为平缓。在晴天和多云天气工况下,系统的平均COP分别为4.05、2.50;晴天天气工况下,系统较对照温室土壤温度日平均提升3.24℃,夜间温室空气温度平均提升1.49℃;多云天气工况下,系统较对照温室土壤温度日平均提升2.28℃,夜间温室空气温度平均提升1.02℃;系统供暖效果明显。不同天气工况下,试验温室空气温度较环境温度提升3~8℃。

某学生宿舍太阳能-热泵热水系统设计及经济性分析

介绍了福州某学院学生宿舍太阳能辅助空气源热泵热水系统的工程设计,主要从加热系统选择、热水系统设计、自动运行控制、注意细节及存在问题等方面进行介绍。

太阳能复合热泵系统运行工况分析

文中在多能互补的基础上,设计了太阳能复合热泵系统,该系统充分利用太阳能、污水废热和空气能可实现空调制冷和供热的功能。通过实测该系统的运行工况,得出污水源热泵的性能参数和污水温度及蓄热水箱之间的关系,COP在4.5~1.69之间;通过分析多功能空气源热泵的运行工况,得出不同运行模式下的COP。在不同季节时,分析该系统的联合运行规律,得出各子系统的能量占比。