PVT系统耦合海水源热泵性能分析

针对水产养殖中的控温需求,构建了PVT (Photovoltaic Thermal,光伏光热综合利用技术)系统与海水源热泵耦合系统。以128.78 m^(3)不规则八边形养殖水池为需求对象,通过热负荷计算、设备选型、经济性分析和投资回收期考虑,验证了PVT系统与海水源热泵耦合系统的可行性。经济性分析表明,与传统的单一PVT集热系统辅助电加热系统相比较,该耦合系统仅需0.35 a即可实现动态投资回收。这证明了PVT系统与海水源热泵耦合系统在经济方面具有显著优势。不仅如此,还不断创新,提供了可持续性解决方案,经济性显著,也积极影响环境保护,具备较高的推广价值。研究对未来探索PVT系统与海水源热泵耦合应用具有重要的借鉴价值。

应用埋式毛细管网换热器的海水源热泵系统适用性研究

海水源热泵系统面临着生物附着、管道腐蚀、严寒天气换热器结冰等问题,影响其性能系数。将材质为PP-R的毛细管网换热器埋置于海床砂土中的海水源热泵系统能够有效避免以上问题。基于能耗模拟数据,对比了海水源热泵系统、空气源热泵系统和冷水机组+燃气锅炉系统的经济性和环保性。结果显示,应用埋式毛细管网换热器的海水源热泵系统的经济效益和环保效益均为最优。系统运行20年,海水源热泵系统的全寿命周期成本为459.5万元,最小年费用为46.8万元,建筑生命周期内其单位面积的碳排放量比空气源热泵系统低10%,比冷水机组+燃气锅炉系统低21%。本研究使消费者对该热泵系统有了更深的了解,为推广此应用提供数据支撑。

寒冷地区海水源热泵防冻液对输送能耗的影响

寒冷地区采用海水源热泵冬季供热需在中介水中加入防冻液以防止海水温度较低,但由于防冻液的理化性质有一定差异,这会对系统的输送能耗产生影响。通过建立系统输送能耗与防冻液物性参数的数学计算模型,并以系统制热量为约束条件,计算分析30%丙三醇溶液、20%乙二醇溶液、13.6%氯化钠溶液、14.7%氯化钙溶液对系统输送能耗的影响。研究结果表明,当系统制热量一定时,与水相比,丙三醇溶液输送能耗增加35%~40%,而乙二醇溶液、氯化钠溶液及氯化钙溶液输送能耗均有一定程度的降低,可知部分防冻液具有减小管路阻力的作用。以青岛某海水源热泵系统为例,对添加防冻液后的水泵能耗进行跟踪分析。

海水源热泵系统在平潭综合试验区的应用分析

以某旅检大楼为例,通过对福建平潭综合试验区水文气候等自然条件进行分析,确定海水源热泵系统设计方案及技术要点,结合投资回收期分析判断经济可行性,为平潭综合试验区类似项目提供一定的设计经验参考。

基于专利IPC共现分析的我国海水源热泵技术发展态势

作为一种节能、环保、高效技术应用,海水源热泵技术对于优化能源结构、实现“零碳”目标具有重要意义。基于1999-2021年期间我国海水源热泵技术专利信息,以定量分析视角从整体技术和典型技术两个层面,特别是使用文献计量的方法对国际专利分类(IPC)代码构建共现网络和可视化图谱。通过对比分析追踪海水源热泵技术的关键特征和发展态势。结果显示:海水源热泵技术领域专利申请整体呈现良好增长态势,该领域技术的继承性和聚合度不断增强,技术融合和功能迭代实现新型一体功能,应用场景更为广泛。

浅谈海水源空调系统方案能耗分析

随着全球能源短缺和环保要求的日益严格,传统的空调系统由于其高能耗而逐渐被海水源空调系统所替代。海水源中央空调系统利用海水的温差来为建筑提供制冷或制热。本文首先对海水源中央空调的设计进行简要介绍,探讨其与传统空调系统的不同之处。接着,文中详细阐述了海水源空调系统设备的选型,包括根据夏季和冬季工况来进行设备的选择。最后,本文对海水源中央空调系统的能耗进行了深入分析,对比了其在夏季和冬季的工况下的能耗,并给出了全年综合能效ACOP的评估。研究结果表明,海水源空调系统在节能和环保方面都具有明显优势。

海水源热泵在养殖水体升温与废水余热回收中的应用效果

该文开展了利用鲆鲽鱼类养殖废水作热源、为养殖用水升温的海水源热泵设备试验研究。探讨了养殖废水温度和流量对热泵的制热性能、养殖用水升温和废水余热的回收效果的影响。结果表明，养殖废水温度和流量愈高，热泵的制热性能改善愈明显，当废水温度为8．0～9．0℃、流量为200-700L／h时，热泵的制热性能系数（coefficientofperformance，COP）为2．61～3．85，废水温度升至10．5～14．6℃时，在上述流量范围内，热泵的COP值达到3．19～5．12；另外，养殖废水温度愈高或流量愈低，海水源热泵对养殖用水的升温效果愈好。当养殖废水温度低于10℃时，将流量控制在400L／h以下，海水源热泵可将7℃的养殖用水的温度提升至10．0～12．8℃，如果利用10．5～14．6℃的养殖废水作热源，流量达到700L／h时，海水源热泵能将养殖用水的温度由7℃升至10．4～13．4℃，利用IO℃以上的养殖废水作热源时，废水的最大降温幅度达9．2℃；此外，对比分析发现，利用10．5～14．6℃的养殖废水作热源时，海水源热泵对养殖用水的升温费用比燃煤（油、气）锅炉和电加热分别降低0．36、2．91、5．86和5．68元／t，每年比燃煤锅炉减排二氧化碳2．7～7．3t。

海水源热泵对海参育苗废水热能回收的工程应用

该文针对水产生物工厂化育苗水体升温技术需求,开展了利用育苗废水作热源为育苗水体升温的海水源热泵集成技术应用示范,探讨了集成系统对海参育苗水体升温和废水热能的回收效果。结果表明,进入I级换热器的育苗废水和新鲜海水温度分别为10.3~14.9℃和-1.9~4.9℃时,新鲜海水出水温度提升4.6~5.8℃,废水热能最大回收率达到59.2%;海水源热泵的废水热源温度和流量一定时,新鲜海水的温升幅度随其入流流量和温度升高而降低,入流温度分别为7.3和10.3℃的新鲜海水,流量不超过15和20 m^3/h时,出水温度均保持在15℃以上,满足海参育苗水温要求。热泵对废水热能的最大回收率为40.7%,COP(coefficient of performance)在5.03以上;集成升温系统比传统锅炉升温综合节能37.6%以上,减排二氧化碳约2 200 t/a,当年内可收回设备投资费用。

海水源热泵与传统空调系统能耗比较分析

介绍了海水源热泵这一新式空调系统的工作原理及性能特点,介绍了海水源热泵与传统空调系统———风冷热泵制冷、制热工况下系统各组成部分能耗计算模型.在海水源热泵优化运行条件下结合工程实例对2种空调系统能耗进行理论对比,对2种空调系统在不同工况下的热泵机组效能和系统效能分别进行了详细的比较分析,体现了海水源热泵空调系统的节能性.

大连星海湾海水源热泵空调系统热扩散数值模拟研究

对大连星海湾海水源热泵空调系统的海水的热扩散输移进行了研究。结合该项目,对运行过程温(冷)排水排入附近海域的流速场和温度场进行了平面二维数值模拟。将流速的计算结果与实测资料进行了分析比较,二者吻合良好。在此基础上,对温(冷)排水的温度影响范围及取排水点的水温升进行了数值模拟预报,研究结果表明海水的温升满足国家海水排放标准。

海水源热泵空调系统的经济与环境评价研究

结合一典型工程介绍了海水源热泵空调系统的设计方案。对传统系统和海水源热泵空调系统的经济性进行了对比,结果表明只有在一定的优惠政策下,海水源热泵空调系统才在经济上可行。对海水取排水区域温度场的模拟结果表明,在规模适度和合理设计取排水口位置的条件下,海水的温升满足国家海水排放标准。

海水源热泵系统取水技术试验

为了提高海水源热泵系统的热源温度,提出采用海岸井取水系统.搭建海岸井取水试验台,进行抽水试验研究该系统的渗流换热特点.试验结果表明,渗流换热过程中含水层温度变化最大,含水层周围土壤层的温度变化有明显的衰减和滞后.海水渗流与土壤换热后供水水温提高,且间歇供热过程可以缓解抽水过程中井水水温下降速度,从而为热泵机组提供一个具有相对稳定和较高温度的热源.

黄海北部海水源热泵供热和免费供冷系统实测

海水源热泵区域供热供冷系统作为一项可再生能源利用技术,目前尚缺乏有关该系统实际应用方面的研究。作者对黄海北部某海水源热泵区域供热供冷系统进行了实地调研与测试,获得了该系统运行方面的大量第一手数据,经计算得到:2013年冬季极端海水温度期间,所测试热泵机组的实际平均制热性能系数为2.43,相应工况下的系统平均制热性能系数为1.86;2011—2012年供暖季机组和系统的平均制热性能系数分别为2.99和2.30;夏季"免费"供冷(热泵机组不开启)测试期间,系统的平均制冷性能系数为3.35。文章进一步对夏季"免费"供冷期间系统制冷性能系数不高的原因进行了分析。分析结果表明,由于用户的风机盘管未按实际冷水温度选择,致使实际运行时冷水供、回水温差仅有1℃,从而导致水泵运行能耗过高。

渗滤取水技术在海水源热泵系统中的应用

结合工程实例,对渗滤取水技术在海水源热泵系统中应用的技术和经济性进行了探讨,结果显示,渗滤取水系统能为热泵系统提供水质好且夏季水温较低和冬季水温较高的海水;采用渗滤取水系统的海水源热泵空调系统无论在初投资还是运行费用上都优于直接利用地表海水的海水源热泵空调系统和传统的冷水机组加城市热网系统。

大连某海水源热泵区域供热系统的实测分析

根据现场实测数据,分析了热泵机组及整个热泵区域供热系统的能效情况。结果表明,海水源热泵机组在冬季海水温度极低的情况下仍可运转,但机组的制热性能系数很低(约为2.43),系统整体的制热性能系数则更低(测试平均值为1.86)。进一步分析了影响机组制热性能的因素。模拟计算发现,若选择市场上性能优良的热泵机组,其制热性能系数将提升34.2%,系统整体能效可提升约24.2%。

抛管式换热器应用于海水源热泵系统实例分析

针对海水源热泵应用中存在的海水直接进入机组的腐蚀及冬季海水温度过低直接进入热泵机组发生冻结的问题,该文提出将抛管式换热器应用于海水源热泵系统中,对系统进行简要介绍,建立确定换热器结构的数学模型。结合典型工程实例,对采用抛管式换热器、采用中间换热器与直接式海水源热泵系统3种方案进行经济性和环保效益的比较,得出采用抛管式换热器的海水源热泵系统在经济效益及环保效益方面均优于其他2种方案。

海水源热泵区域供热系统最大供热半径的研究

在国家建筑节能设计标准中的耗电输热比EHR的基础上引申得到了热水循环泵输送能耗与系统供热量的一次能耗比EHR′指标,并根据对海水源热泵区域供热系统EHR′指标的不同控制要求,得到了系统的最大供热半径。经计算,当热水供回水温差为10℃,海水源热泵区域供热系统的EHR′指标分别控制在5%,10%,15%,20%时,系统的最大供热半径应分别为0.875,2.75,4.625,6.5km。

海水源热泵区域供热系统的节能判据研究

海水源热泵区域供热作为一种可再生能源的利用技术,其节能与否的判定对于其在我国沿海地区的推广应用具有重要的现实意义.通过将该系统与传统的区域锅炉房供热系统在用能方面的对比分析,推导并计算出了在一般的工程条件下,当海水源热泵区域供热系统比传统的区域锅炉房供热系统节能时,海水热泵机组制热性能系数应达到的下限值的表达式.具体的计算结果表明,该制热性能系数的下限值不仅随锅炉热效率的提高而升高,而且还随区域供热半径的增加而增大,因而较小规模的区域供热系统更有利于海水源热泵系统节能特性的体现.

海水源热泵空调系统冷却水水温的优化分析

介绍了海水源热泵空调系统能耗的影响因素,建立了优化冷却水温度的数学计算模型,由此计算出冷却水最优温度点,并阐述了优化冷却水温度点的控制方法。

极端热湿气候条件下独立光伏海水源热泵系统优化匹配研究

针对极端热湿气候条件下偏远海岛建筑的空调负荷特性及环境资源特点,提出了一种独立光伏海水源热泵系统。以500kW冷负荷为模块,建立了该系统各部分的数学物理模型,对海水源热泵、室内空调末端和独立光伏系统进行了容量匹配计算,并对海水源热泵内部关键构成部件进行了优化分析,得出了该系统主要设备之间的组合匹配关系。