季节性太阳能复合土壤源热泵系统在日光温室应用分析

针对北京地区日光温室冬季采暖能源浪费及环境污染问题,在日光温室中安装季节性太阳能复合土壤源热泵系统,使用清洁能源对农业设施进行夏季自降温,冬季自供暖。为加强系统的推广应用,本文选取运行中的示范项目进行实验研究,验证其蓄热期、采暖期使用效果及可行性。通过项目一年内采集数据,分析温室内气温变化,地埋管供回水温度变化及地下土壤温升效果,说明应用该系统降温、供暖效果显著,具有可行性,并对项目进行经济性分析。

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。

季节性蓄热的太阳能 地源热泵复合系统

根据近15年的能源规划．中国今后将大力发展风能、太阳能、地热、生物能等新能源和可再生能源．特别是随着2006年1月《可再生能源法》的正式颁布与实施．太阳能、地热能在建筑行业中的应用越来越受到人们的重视。太阳能与地源热泵结合的复合新能源系统是应国家节能减排和开发新能源大趋势的要求．结合太阳能、地源热泵系统各自优势而产生的一种新型的用于建筑供热空调的复合新能源系统。

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-土壤源热泵复合系统的研究现状

阐述了太阳能-土壤源热泵复合系统的工作原理、运行模式、功能及技术优点,详细介绍了太阳能-土壤源热泵系统国内外研究与发展现状,并指出了目前太阳能-土壤源热泵系统研究与应用中有待解决的关键问题。

太阳能--地源热泵复合系统应用研究

针对夏热冬冷地区宾馆建筑,本文提出一种太阳能-地源热泵复合系统运行方案用于供冷、供暖和全年供给生活热水。利用TRNSYS软件对宾馆建筑的空调系统和生活热水系统运行性能进行模拟分析,结果表明该复合系统能效比较高,可为太阳能-地源热泵复合系统在夏热冬冷地区宾馆建筑中的推广应用提供参考。

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。

太阳能-土壤源热泵复合系统串联运行模式试验研究

阐述太阳能-土壤源热泵复合系统的工作原理以及运行模式,对复合系统串联运行时水箱分别作为热缓存器(模式一)和热蓄存器(模式二)进行试验。结果表明,2种运行模式各有其独特之处,但是从能源利用角度来讲,模式一的太阳能利用率明显高于模式二,系统的COP(2.30)也大于模式二(2.09)。

土壤源热泵复合系统太阳能集热器面积的选择方法

针对以太阳能集热系统恢复埋管周围岩土温度的土壤源热泵建筑供暖的复合系统,研究该系统太阳能集热器面积的合理选择方法。在西安市气候条件下,针对10000 m^2的住宅建筑面积,应用TRNSYS软件建立该复合系统的动态运行换热模型。根据太阳能集热系统是否在冬季联合供暖运行分2种工况进行多种条件的仿真计算,得到对应不同岩土导热系数值的相对最佳集热器面积,从而得到这2种工况的单位建筑面积相对最佳集热器面积与岩土导热系数的关系。

太阳能-土壤源热泵耦合系统及其地埋管系统

建立了太阳能-土壤源热泵耦合型热水系统实验平台,研究了在秋冬季不同运行条件下该系统的运行特性,分析了地下埋管系统中钻孔回填材料、U型管工作模式、套管内循环液流动模式、套管外管与内管的导热系数比等对系统制热效果的影响。研究表明,太阳能土壤源热泵系统在国内亚热带地区可以获得良好的应用,并给出了埋地换热器的合理形式。

太阳能—土壤源热泵系统联合运行模式的研究

针对青岛地区的气象条件 ,对太阳能—土壤源热泵系统联合运行的各种模式进行了模拟计算 ,并与土壤源热泵作了比较。结果表明 ,与土壤源热泵相比 ,联合运行各模式具有明显的节能效果 ,其节能率在 12 %以上 ,可作为实际工程设计。

太阳能-土壤源热泵系统(SESHPS)交替运行性能的数值模拟

针对青岛地区的气象与地质条件,以土壤温度恢复率为指标,对太阳能-土壤源热泵系统(SESHPS)的交替运行性能进行了数值模拟.结果表明:SESHPS以24 h为周期交替运行时,近盘管处土壤温度恢复率取30%～60%为宜,太阳能热泵投入运行的时间比例应控制在42%～58%,以此可确定出太阳能集热器的面积,为SESHPS的实际工程设计与运行提供了理论参考.

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。

寒区太阳能—土壤源热泵系统太阳能保证率的确定

在寒冷地区以太阳能、土壤源作为热泵的低位热源对节约能源、保护环境、开发利用新能源和可再生能源具有重大的意义。文中首次提出了土壤源热泵系统在不同的运停比下的土壤温度场恢复率 ,并以此为指标 ,衡量土壤源热泵在各种不同运停比下土壤温度场的恢复程度 ,确定土壤源热泵的最佳运停比及太阳能保证率 。

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-土壤源热泵系统联合供暖运行模式的探讨

针对青岛地区的气候条件,对太阳能土壤源热泵系统(SESHPS)有、无蓄热水箱时各联合供暖运行模式进行了数值模拟。结果表明,与土壤源热泵相比,联合供暖运行模式具有明显的节能效果,有、无蓄热水箱时的节能率分别为14.5%和10.4%;有蓄热水箱时的联合供暖运行模式二(集热器与埋管串联运行,载热流体先经过埋管后进入集热器)的效果最佳。对SESHPS联合供暖运行模式的优化结果表明,可按能量比例63%与37%或尺寸比例13.8m/m2来设计埋管长度与集热器面积。

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。

太阳能辅助地埋管地源热泵复合系统过渡季运行模式

对比了太阳能辅助地埋管地源热泵复合系统在过渡季利用太阳能进行土壤蓄热时,定时蓄热与随时蓄热2种运行模式下蓄热子系统的热利用效率。给出了复合系统过渡季2种模式下蓄热子系统主要设备参数的确定方法。在TRNSYS平台搭建了蓄热子系统仿真模型,模拟了不同太阳能集热器面积下系统的蓄热情况。根据模拟结果对2种蓄热运行模式下子系统的蓄热效率进行了评价。

基于遗传算法的太阳能地热复合源热泵系统的优化

建立了基于部件模型的太阳能地热复合源热泵系统的数学模型,以根据该模型计算出的初投资与运行能耗为优化目标,以集热器面积与埋管深度为优化变量,针对青岛地区的气象条件,采用遗传优化算法对该系统进行了优化设计,并讨论了优化计算结果。

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。