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-空气源复合热泵热水器的性能分析

针对空气源热泵低温时供热性能差和太阳能热利用时存在密度低、不稳定等情况,本文针对两种热源相结合技术弥补单一热源的缺点,充分发挥两种热源的供热优势,在设定太阳能进水流量0.3 m^(3)·h^(-1)、0.5 m^(3)·h^(-1)、0.7 m^(3)·h^(-1)3种模式下,对比分析两种系统的性能。

基于R1234yf和R134a制冷剂的太阳能-空气源复合热泵性能对比

随着化石能源的过度消耗与环境问题日益加剧,发展清洁可再生能源势在必行。针对太阳能-空气源复合热泵系统性能进行分析,结果表明:模式二时,太阳能热泵系统与空气源热泵系统的COP分别为6.55和4.81;平板式太阳能集热器的热效率高达67.86%;在相同制热功率条件下,与模式一相比,模式二时空气源热泵耗功平均降低87.81%,太阳能热泵耗功平均降低16.17%;采用R1234yf的系统耗功比R134a系统高2%~3.17%,但R1234yf的温室效应值极低。

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。

太阳能空气源热泵复合系统实验研究

本文基于太阳能集热器的运行不稳定性和空气源热泵冬夏季极限天气性能衰减,建立了一种太阳能—空气源复合热泵系统,并对其运行模式和技术特点进行了分析。实验测试了夏季名义工况和最大负荷工况下复合系统制冷兼制热水性能系数;冬季室外换热器需要和不需要周期除霜工况下复合系统的制热性能系数;冬季周期除霜工况下热泵的除霜时间和除霜效果。结果表明:该复合系统在夏季(名义和最大负荷工况)和冬季(除霜、不除霜工况)的COP比常规空气源热泵系统高;冬季除霜条件下利用蓄热热水热量反向除霜时间明显小于常规除霜模式的除霜时间且效果良好。

太阳能空气源复合多功能热泵系统的试验研究

构建了一种多功能直膨式太阳能与空气源复合的热泵系统。在常州的冬季及春季分别对试验样机的运行特性进行研究。试验结果表明:系统在冷暖联供的工况下,即同时产生生活热水和冷冻水,整个过程平均COP为6.0;在冬季,太阳辐射强度为354 W/m^2时,系统制生活热水平均COP为4.32;模拟系统供暖,即将循环水从40℃加热至45℃时,测试结果中最低COP为5.07。在春季,太阳辐射强度为856 W/m^2时,系统制生活热水平均COP为5.78。夏季时,系统同时生产冷热水用于生活热水和供冷的需求;冬季时,由于太阳能的辐射,提高了系统的蒸发温度,热泵的性能因此得到提升。

太阳能—空气源复合热泵式热水器性能研究

针对目前生活洗浴热水需求上涨以及制热效率低的情况,设计太阳能-空气源复合能源热泵式热水器,建立其数学模型,并在冬夏两季典型气候下研究系统运行特性。模拟结果显示该热水器可以高效率地制造55℃热水,并分析了太阳辐射、环境温度以及压缩机容量对系统特性的影响。从节能和经济性方面分析了各类热水器的优缺点。与其他几种热水器比较结果表明,其节能、环保、高效,自身优势明显,具有很好的推广应用价值。

太阳能辅助空气源热泵空调低温特性研究

为了改善和提高空气源热泵空调冬季低温环境下的工作性能,设计了以翅片-套管复合式换热器为核心部件,以太阳能低温热水作为辅助热源的太阳能辅助空气源热泵空调,并对该热泵空调进行了低温工况性能测试。实验结果证明,当室外环境温度低至-15℃时,太阳能辅助空气源热泵空调与单一空气源热泵空调相比,系统性能得到明显改善,COP提高50%以上。

空气-水双热源复合热泵工程应用方案探讨

采用复合热泵技术将太阳能、空气能、地源热泵等两种或几种可再生能源利用形式结合成联合供能系统应用于建筑中,改善单一形式可再生能源在应用中的条件,既可达到节能减排的目的,又能保证系统能量供应的稳定性,具有很好的推广应用价值。从工程应用角度出发探讨了空气-水双热源复合热泵技术在太阳能热水、太阳能供暖、太阳能光/热一体化、地源热泵、余热/废热回收利用等方面的应用方案,为复合源热泵技术在建筑中的推广应用提供参考。

太阳能-空气源/水源热泵双级耦合地板采暖系统在寒冷地区的应用

本文分析北京地区某办公建筑主动式太阳能与空气源/水源热泵双级耦合多能互补的地板采暖系统于2010～2011年冬季实际运行情况,在满足采暖要求的同时,取得良好的节能减排效果,节能率76%。采用空气源热泵与水源热泵耦合系统,能够解决R22工质的单级空气源热泵在低温环境下制取供暖热水,压缩机压缩比大,工质流率低,压缩机出力下降较多等问题,提高能效比。在充分利用太阳能的基础上,使空气源热泵采暖在北方寒冷地区得到有效的应用。

空气源-水环复合热泵空调系统能耗研究

介绍了水环热泵空调系统辅助热源的形式,提出了采用空气源和电加热作为辅助热源的空气源-水环复合热泵空调系统,研究了不同室外温度时建筑不同内外区冷热负荷比下该系统的能耗,分析了循环水温对系统能耗的影响,比较了该系统与采用电热锅炉和燃煤锅炉的传统水环热泵空调系统的一次能耗。

空气-土壤源双热源复合热泵性能分析

通过分析空气源热泵和土壤源热泵的运行特点,介绍了一种空气-土壤源双热源复合热泵,以济南市某别墅为例用De ST软件计算出其逐时冷负荷和热负荷,通过计算比较土壤源热泵从土壤中的吸热量和放热量,以土壤源热平衡为基准,确定了其最佳复合温度为3℃。通过统计分析空气源热泵和土壤源热泵的运行时间及运行性能,初步确定了空气-土壤源双热源复合热泵在济南地区使用的COP为3.77,证明了空气-土壤源双热源热泵比单一的土壤源热泵系统运行更稳定且COP更高,并且能够减少从土壤中的吸热量,缓解土壤的热不平衡,能够实现整个系统的长期和高效运行。

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。

太阳能-热泵干燥污泥装置的热平衡分析

为了改善传统干燥污泥高耗能、高污染的现象,将太阳能、水源热泵以及污泥-空气换热器结合,研制出一套新型干燥污泥的装置。把干燥室处理后但未达到排放要求的热污泥与新鲜空气换热,将加热后的空气通入干燥室内进行干燥;换热后的污泥与来自离心脱水车间的污泥混合进行二次干燥,从换热器出来的冷凝水作为热泵的水源,热泵产生的热空气排到干燥室与污泥换热。根据气象数据以及干燥条件,进行了物料与热量的平衡计算。计算结果表明:全年的大部分月份该系统能够实现日干燥量100 000 kg污泥的任务,部分月份需要补充少量的辅助热源。

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。

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。

水环热泵—空气源热泵—热泵型热水机组复合空调系统的工程应用实例分析

介绍了一种有别于常规系统的"三联供"水环热泵系统,系统中辅助热源由空气源热泵机组代替了常规的燃油(气)锅炉,并且在系统中加入一组水-水高温热泵,在制冷季节回收冷凝热来生产生活热水。从而实现整个系统冷暖空调、生活热水三联供的功能。对这套系统在工程实例中的应用作了分析,对该系统在热回收制取生活热水方面与常规系统的能耗作了比较。

太阳能热泵与地源热泵技术联合应用

文章介绍了"太阳能-地源联合热泵"系统的实际应用方案及系统的特点,同时还指出太阳能可以降低常规能源的消耗,具有显著的环保效益。

不同增压方式对空气源吸收式热泵性能影响的模拟分析

我国建筑采暖和生活热水能耗较大,基于空气源吸收式热泵的供热系统是北方寒冷地区具有较大节能潜力的解决方案。由于单效空气源吸收式热泵无法运行在气温较低的环境下,提出采用增压循环来提高空气源吸收式热泵的低温性能,并根据增压方式的不同分为低压增压和高压增压两种形式。以NH3-LiNO3作为工质对,对不同形式空气源吸收式热泵进行了对比分析。结果表明:两种增压方式均能有效提高吸收式热泵的低温性能,在不同的室外气温、热源温度和热水温度下,能够实现20%～45%的节能率;此外,低压增压的一次能源效率比高压增压更高。综合节能性和实现难易程度,低压增压是提高空气源吸收式热泵低温性能的较好手段。