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 .

太阳能多热源热泵干燥系统多目标优化

为提高太阳能联合空气源热泵干燥系统的经济效益、环保效益以及太阳能利用率,提出了一种太阳能多热源热泵(solar assisted multi-heat source heat pump, SMSHP)干燥系统。采用模糊层次分析法,该研究选取集热器倾角、集热器面积、水箱容积、热泵功率、水泵流量、空气流量为变量,以SMSHP干燥系统的经济性、系统性能、节能性为优化目标,建立SMSHP干燥系统基于模糊层次分析法的多目标优化模型,得到SMSHP干燥系统的多目标优化函数,并通过正交试验法选出25组优化组合。另外,基于TRNSYS软件搭建了SMSHP干燥系统仿真模型,将25组优化组合参数下的系统进行仿真分析,得出最优参数组,并通过TRNSYS仿真模型验证了最优参数组的实用性和可靠性。研究结果表明,最优参数组为:集热器倾角为35°、集热器面积为40 m^(2)、水箱体积为1.5 m^(3)、热泵功率为10 kW、集热泵流量为2 700 kg/h、空气流量为3 500 m^(3)/h,此组参数下,SMSHP干燥系统成本降低了4.78%,系统性能提高了17.08%,节能性提高了9.41%,各项指标综合提升了6.27%。该研究从多影响因素出发,采用模糊层次分析法对太阳能多热源热泵干燥系统进行多目标优化分析,对提高系统的综合性能具有重要的指导意义。

太阳能应用于土壤源热泵低温热源侧的实验研究

为了提升热泵机组的性能系数COP,合理利用不同温度层次的太阳能集热量,文章基于太阳能—土壤源复合热泵系统的大量实验结果,分析了蒸发器进口温度对热泵系统各项性能的影响,并在此基础上,分析了复合源热泵工况和太阳能热泵工况的运行特点。分析结果表明:随着蒸发器进口温度的升高,热泵机组吸热量逐渐增大,热泵机组输入功率略有增加,导致热泵机组的供热量和COP均逐渐增大;复合源热泵工况下,存在土壤源和太阳能共同供热,以及土壤短期储热与太阳能单独供热同时进行的两种运行情况;为了提升热泵机组的工作性能,在太阳能集热量较低时,优先运行复合源热泵工况;土壤源温度的自然恢复能力较差,需要利用太阳能集热系统对土壤源进行跨季强制蓄热,以提高土壤源温度,缓解土壤源冷堆积现象。

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。

土壤源/直膨式太阳能双热源热泵热水系统设计

为了充分利用炎热季节和过渡季节的太阳能又确保寒冷季节热水需求量,并避免单独应用土壤源热泵时存在的缺陷,结合广西大学23号研究生宿舍楼热水工程(示范项目),阐述了土壤源/直膨式太阳能双热源热泵系统及自流式供热水系统的创新设计理念及设计方法。分析结果表明:双热源热泵系统比土壤源热泵系统每年可节电3 420 kW.h,并减少从地下土壤吸热量106 538 kW;自流式供热水系统比循环式一年可以节电5 475 kW.h。

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。

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。

太阳能-空气双热源热泵中央热水系统

太阳能-空气双热源热泵中央热水系统在太阳能与热泵结合方面做了很好的尝试,系统可有效解决北方寒冷地区太阳能全年稳定供热水问题。本项目的实施将为2008绿色奥运工程起到积极的示范和推广作用。

严寒地区空气-土壤复合热源热泵系统运行模拟研究

以沈阳市某居民住宅建筑作为研究对象,使用DeST软件进行负荷计算,使用Trnsys软件建立空气-土壤复合热源热泵系统的仿真模型,模型模拟运行十年,与常规土壤源热泵模型的模拟结果进行对比。结果显示:空气-土壤复合热源热泵系统能够有效地缓解常规土壤源热泵造成的土壤热量损失问题,保证系统机组长期高效运行,保障热泵系统的供暖效果良好。

太阳能-空气双热源热泵中央热水系统

近几届奥运会都把太阳能热水作为场馆建设和奥运村热水供应的一个环保亮点,特别是2000年悉尼奥运会的奥运村成功地应用了太阳能热水系统。我国提出把2008年奥运会办成绿色奥运的一个主要内容是90%以上的热水由太阳能提供,这是历届奥运会上都未达到的高度。由于太阳能供热水受天气影响,如何使热水供应的保证率达到100%,在经济上又不因太阳能集热器面积过大而过多地增加初始投资,如何使太阳能集热器和奥运村及奥运场馆的建筑结合符合建筑师的要求,目前国内尚未有现成的案例。

基于粒子群算法的太阳能-双热源热泵供暖系统优化

以TRNSYS为平台搭建系统仿真模型,以该模型计算出的供暖季系统总能耗为优化目标,以集热器方位角、倾角、单位面积集热循环流量与单位集热面积蓄热水箱体积为优化变量,采用粒子群优化算法对系统进行了同步优化设计,并将方法应用于松潘地区某铁路站房候车厅太阳能-双热源热泵供暖的系统优化设计。结果表明,优化后系统总能耗降低3.5%,为太阳能-双热泵联合供暖系统的优化设计方法提供参考。

太阳能-土壤源热泵系统在寒冷地区的适用性探讨

针对寒冷地区的气候特点,应用太阳能-土壤源热泵概念,简要阐述了该系统的工作原理及运行模式,同时对系统性能进行了分析。从节能、环保、经济技术等方面简要分析了此系统在寒冷地区的应用优势。分析表明,在寒冷地区使用太阳能-土壤源热泵系统效率高、节能且经济,符合当今建筑节能的需要,具有广阔的发展空间。

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。

太阳能与双热源热泵组合干燥落叶松

为进一步降低木材干燥过程的能耗,合理利用太阳能,对北京林业大学研制的太阳能与双热源热泵联合干燥系统的主要参数、原理、结构,进行了说明和系统性能测试。设备在空气源热泵模式下平均供热系数P为2.48,水源热泵模式供热系数P为3.77。使用该系统对落叶松进行初步干燥实验,与常规蒸气干燥做对比,结果显示,热泵干燥和联合干燥与常规蒸气干燥相比分别节能67.8%和70.32%,两者均有明显节能效果。

光伏-直膨太阳能热泵系统在变水温工况下的实验研究

提出了一种新型光伏-直膨太阳能热泵(PV-DXSAHP)的系统原理,建立了PV-DXSAHP系统试验台。对PV- DXSAHP系统在水温从15℃升高到55℃工况下的动态性能进行了测试和分析,结果显示,在水温升高到55℃时,PV-DXSAHP系统COP为4.1,测试过程的平均光电效率为13.2%。研究表明PV-DXSAHP系统具有优越的热泵性能和光电转换效率。

运行模式对土壤源太阳能热泵垂直埋管换热影响的研究

文章设定了土壤源太阳能热泵系统的3种运行模式(连续取热模式、间歇取热模式及间歇取热+蓄热模式),并分别用定热流和等壁温两种方法,对3种运行模式下的垂直U型埋管进行温度场模拟。结果表明:间歇取热+蓄热模式最有利于土壤温度场的恢复,其定热流和等壁温模拟结果一致;等壁温模拟条件下,采用间歇取热+蓄热模式运行24 h后,地埋管取热热流量较间歇取热模式高19.6%,较连续取热模式高36.5%。

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。

太阳能-热泵干燥过程中芒果果肉的品质变化

以新鲜芒果为原料,探讨了太阳能-热泵干燥过程中果肉含水率、VC、还原糖、蛋白质、色差、嫩度等品质特性的变化规律。结果表明,随着干燥时间的延长,含水率、VC含量、还原糖含量、蛋白质含量逐渐下降,色差值异逐渐增大,嫩度先下降后上升,干燥时间选择16h为宜。芒果果肉干燥16h时含水率、VC含量、还原糖含量、蛋白质含量、色差值、剪切力分别为9.26%、11.36mg/g、8.12g/100g、0.41g/100g、2.82、28.68N。

太阳能-热泵联合装置设计及香菇干燥实验研究

研发设计一种新型太阳能-热泵联合干燥装置,并进行干燥香菇实验验证。设计一种空气式太阳集热器,采用双通螺旋直流真空管,其内设置有高性能相变蓄热材料的蓄能芯。干燥室采用夹层多点送风并设计扰流风扇,增加送风均匀性。太阳能干燥系统和热泵系统可以单独或联合工作。在50、60℃、风速为2~3 m/s条件下,将香菇从初始水分含量91%干燥至国标规定的安全储藏水分≤13%,分别采用热泵干燥、太阳能干燥和太阳能热泵联合干燥,干燥时间分别为300~270 min、280~260 min和270~240 min。实验结果分析表明,该文所设计的太阳能热泵联合干燥系统的性能系数(COP)在3.50~4.35之间,能源利用率在0.58~0.78之间。