基于产业园区地源热泵等多能耦合系统的经济性分析

以北京某产业园区冷热源系统为研究对象,根据园区特点、负荷需求,峰谷电价政策,并综合考虑绿色低碳、经济效益、安全可靠、运行高效的冷热源设计原则及地温场冷热平衡,提出了地源热泵+水蓄能+空气源热泵等“多能协同、智能耦合”综合能源系统。与其他常规能源系统对比,进行经济效益和环境效益分析。结果表明,采用本系统,虽然增加了有限的初始投资,但节能效果明显,具有良好的经济性,同时大量减少了碳排放。为其他类似园区的能源应用提供了参考。

天津：天津利用地源热泵等新能源最高补贴200万元

天津滨海新区目前出台《关于鼓励绿色经济、低碳技术发展的财政金融支持办法》（以下简称《办法》），鼓励利用财政金融政策发展绿色经济、低碳技术。其中《办法》规定之一便是对利用地源热泵的项目，按照供热（冷）面积给予30-50元／m2的财政补助，最高补助不超过200万元。

河南省安阳市大力开发地源热泵等清洁能源

近日，从安阳市建设部门了解到，安阳市太阳能、浅层地热能等清洁能源开发应用面积累计已达200余万平方米，今后几年，安阳市将计划实施可再生能源项目30余项。

空气源热泵等三项烘干标准研讨会召开

2018年1月18日，由中国节能协会热泵专委会、中国热泵产业联盟主办的“三项空气源热泵烘干标准研讨会”在昆明召开。国家能源局能源行业标准化技术委员会秘书长陈晓夫等相关机构的领导、行业专家和艾默生、正旭、格力等40余家国内主流热泵烘干设备生产和配套企业代表出席了会议。

基于ANFIS的太阳能-空气源热泵供暖系统温度控制研究

针对太阳能-空气源热泵供暖系统运行环境复杂多变,模糊控制器的设计高度依赖人工经验的问题,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)改进的模糊控制方法。该方法利用ANFIS在复杂系统建模中的优势,结合供暖系统温度响应特性和实际运行数据,建立联合供暖系统变工况ANFIS模型,生成与系统性能适配的模糊规则库并传递给模糊控制器执行。Matlab/Simulink仿真对比试验表明,与单一的模糊控制相比,该方法的控制精度提高了17.65%,调节时间缩短了36.4%,具有更高的控制精度和响应速度。

严寒地区空气源热泵耦合电磁能系统模拟运行研究

目的 为了促进空气源热泵耦合电磁能供热系统在严寒地区住宅建筑中的应用,研究该系统的运行性能和稳定性。方法 以沈阳地区某住宅建筑为例,应用Trnsys软件建立了空气源热泵耦合电磁能供热系统仿真模型,并用实测值对模型进行了验证;深入探讨空气源热泵耦合电磁能供热系统在供热期的运行特点,并与空气源热泵和电磁能供热系统分别进行比较。结果 空气源热泵耦合电磁能供热系统模型可靠,相对误差可以控制在15%以内;在供热期,室内平均温度可保持在17.97~21.84℃;空气源热泵耦合电磁能供热系统比电磁能供热系统的COP提高了59.17%,空气源热泵耦合电磁能供热系统CO_(2)减排量比空气源热泵和电磁能供热系统分别提高1.47%和59.50%。结论 空气源热泵耦合电磁能供热系统运行和COP变化更为稳定,系统环境效益更佳,室内热舒适性更高。

邻域自适应粒子群算法求解地源热泵区域能源系统鲁棒优化调度问题

针对地源热泵区域能源系统中冷热负荷和机组效能的不确定性,本文提出了一种考虑双重不确定性的鲁棒优化调度方法.首先,基于多面体不确定模型描述调度模型中的鲁棒变量.然后,针对建筑冷热负荷不确定性,采用对偶原理将双层优化模型等价为单层优化模型;对于机组效能不确定性,采用场景法进行分析.最后,采用多目标优化约束处理方法处理鲁棒优化调度模型中的约束条件.同时,为更加高效、准确求解所构建的优化调度模型,提出了一种邻域自适应粒子群优化算法(NAPSO).实验结果表明,在制冷和制热工况下,与经验运行策略相比,本文所提方法可分别减少7.22%和5.55%的系统运行成本,是一种解决地源热泵区域能源系统鲁棒优化调度的有效方法.

太阳能-空气源热泵牧草干燥系统制热性能研究

以太阳能-空气源热泵牧草干燥系统为研究对象,通过系统不同工作模式的温升、恒温制热试验及带载试验,分析了温升速率、单位温升能耗、COP及除湿效率。研究结果表明:联合制热模式与太阳能单独制热相比,单位温升耗电量降低了86.2%,温升速率提高了99~112倍。联合制热模式与热泵单独制热试验相比,在温升过程中温升速率降低了7.7%~17.6%,单位温升耗电量降低8.0%;在恒温制热过程中,前者COP比后者提高了6.5%~11.1%,耗电量降低了5.8%~10.7%;在升温制热过程中前者COP比后者提高了6.0%~10.4%,耗电量降低了6.6%~11.1%。联合干燥模式比热泵单独干燥模式的SMER值高19.8%~36.2%。

区域尺度地埋管地源热泵与能源地下结构开采浅层地热能评价综述

随着浅层地热能的大规模开发利用,针对地埋管地源热泵和能源地下结构的研究正由单个、单体尺度逐渐转向区域尺度。相较于地埋管地源热泵,能源地下结构占地面积小、成本低,在大规模城市建设及地下空间开发中具有良好的优势。从热物性参数和地下城市热岛效应两方面总结浅层地热能理论潜力现有研究成果,简述浅层地热能的开发形式,重点针对区域尺度地埋管地源热泵与能源地下结构的适应性评价进行系统综述,从适宜性分区、热交换潜力、满足建筑物能源需求效果三方面建立相应的区域尺度能源地下结构评价体系,以我国山东临朐县和德国巴登-符腾堡州地埋管地源热泵及我国南京大学仙林校区能量桩的区域性研究为案例进行深入分析,归纳当前研究中存在的问题,并对区域尺度能源地下结构的下一步研究进行展望。

严寒地区地源热泵供热系统运行优化研究

地源热泵供热系统在运行控制方案上的优化,是建筑节能降耗的重要途径。以沈阳市ST办公楼地源热泵系统为研究对象,实地调研获取能源系统运行参数,归纳地源热泵的运行特性,锁定实际建筑中地源热泵系统供热现存问题,利用遗传算法寻求地源热泵系统最优运行控制参数。利用TRNSYS模拟能源系统运行,通过比较系统原有的改变机组负载率的控制方案与优化后最优运行控制参数方案的系统耗电量和性能系数,预测最佳控制方案下地源热泵系统的优化效果。结果表明:在最优运行控制方案下,地源热泵系统性能显著提升,系统耗电量降低14.5%,系统性能系数(COP)提升23.8%,热泵机组耗电量降低15.1%,地源热泵系统运行更加高效节能。

基于TRNSYS模拟土壤源热泵长期运行效果研究

为了分析土壤源热泵长期运行能效及适用情况,针对间歇运行的情况下土壤源热泵对周围环境,尤其是地下土壤温度的影响开展了研究。通过对太原市某办公楼进行建模,利用TRNSYS软件搭建土壤源热泵系统,并模拟房间温度、建筑负荷、设备选型、分析热泵机组COP、地埋管进出水温度变化。进而对该项目进行运行10年效果预测,发现系统运行10年土壤温度由11.2℃降低到8.47℃,埋管进水温度与出水温度均降低。且夏季热泵机组COP升高,冬季热泵机组COP降低,进而分析地源热泵长期运行效果。

大型地埋管群地源热泵三维传热-渗流耦合模拟

为确定地下水渗流对大尺度、多分支埋管集群地源热泵系统换热区温度场和换热特性的影响,基于上海天文馆880个地埋管地源热泵场地,建立考虑地下水渗流和地质分层的三维传热-渗流耦合模型,并利用现场热响应试验对模型进行验证。结果表明:渗流作用引起管群内和支管群之间沿地下水流动方向发生温度干扰,89.5~120.3 m埋深范围内的温度干扰现象相对明显;地下水渗流有利于提高管群的换热总量,缩小夏季和冬季工况的换热量差距;换热量增加百分比随水力梯度的增加而增大,两者呈对数函数关系,当水力梯度大于0.005时,换热量增加百分比趋于平稳。

补气增焓准二级压缩空气源热泵理论最佳除霜量研究

为解决能源浪费的问题,通过引入相关结霜模型进行理论分析,结合实验数据得出“理论最佳除霜量”的半经验公式。为验证该公式有效性,针对某厂家的补气增焓准二级压缩空气源热泵进行不同工况下:空气相对湿度65%、70%、80%,对应的空气干球温度-4~4℃的温度区间的实验测试。通过测试不同状态下的实际除霜量与“理论最佳除霜量”的半经验公式计算的理论除霜量进行比较,发现两者相对误差较小,保持在±10%以内,该公式对霜层后期的预测值较为准确,可作为设计补气增焓准二级压缩能够空气源热泵融霜时间控制的基准。

相变储热技术在空气源热泵供暖中的应用研究现状

空气源热泵技术因具有节能、环保、高效等优点,在我国建筑供暖领域得到了广泛应用。文章分析了空气源热泵系统在供暖过程中存在的问题,介绍了利用相变储热技术优化空气源热泵运行性能的基本方式及原理。通过分析相变材料自身热物性以及相变储热单元在系统中的应用,从材料及系统两方面简述了相变储热技术在空气源热泵供暖中的研究现状及进展。最后,得出结论并针对相变储热技术在空气源热泵供暖中的应用难点,对未来发展进行了展望。

空气源热泵除霜技术研究进展

综述国内外空气源热泵除霜技术的研究进展,针对目前对快速除霜和除霜兼顾制热能力等需求以及近些年相变蓄能技术的发展,介绍常规除霜方法的改进措施及目前研究热点,如补气除霜、不停机除霜、超声波除霜和智能除霜等技术。研究发现,研究人员对常规除霜技术的完善一直没有停止,目前在兼顾室内舒适度的同时,空气源热泵除霜效率的提高与系统复杂度、技术要求、成本以及能耗等方面增加的矛盾仍然有待解决。快速除霜和制热不停机除霜是空气源热泵未来除霜技术的发展方向。

采用冷却塔补偿的地埋管地源热泵热平衡系统控制研究

采用冷却塔补偿来减少夏季土壤排热量的做法是地埋管地源热泵最常见的一种热平衡措施,但目前与其相适应的控制策略尚不够完善。在此,针对采用冷却塔补偿的地埋管地源热泵热平衡系统,提出一种以效率优先和热量补偿双模式运行的控制策略。这种控制策略明确了冷却塔与地埋管双向切换的条件,可以在保持地埋管地下热平衡前提下提高地源热泵系统的工作效率,并能够自动适应不同负荷特点的建筑物。

冷凝器面积对空气源热泵制热性能的影响研究

目的研究低温条件下空气源热泵的烘干性能。方法论文主要采用焓差法研究在换热面积和室外温度(温度为7、−12、−20℃,相对湿度为65%)不同时,空气源热泵的制热量、输入功率、能效等性能。结果在7℃环境中,增加室内侧换热器面积,热泵的制热量提高了19%,系统能效提升了14%,但输入功率增加了5%;在−12~−20℃环境中,增加室内侧换热器面积,热泵的制热量提升了5%,系统能效提升明显,最大可提升27%,输入功率最大降低为17%。结论增加室内侧换热器面积,系统焓差降低,但是能提高系统在低温下的循环风量,制热性能更加优异。

基于PSO-MSVR的太阳能耦合土壤源热泵系统优化配置

为了优化太阳能耦合土壤源热泵系统(SGSHPS)的配置,以沈阳地区办公建筑为例,基于TRNSYS平台建立了不同运行模式的SGSHPS模型,对比分析不同模式下系统运行30 a后土壤温度不平衡率和系统总能耗;以并联过渡季蓄热模式为对象,对不同的太阳能集热系统和地埋管换热器组合方式进行模拟;在保证系统稳定的前提下,以动态费用年值最低为目标,优化太阳能集热器面积和地埋管换热器钻孔数的配置方式;引入粒子群优化-多输出支持向量机回归(PSO-MSVR)算法,使用PSO算法生成MSVR模型参数并寻找最优值。结果表明:与采用传统热平衡法确定的配置方式相比,优化后运行30 a的系统能耗降低379522 kW,节能11.2%,费用年值降低61863元,土壤温度仅上升0.73 K;对于不同的太阳能集热器和地埋管换热器造价,优化后费用年值相较优化前仍有不同程度的节省,且土壤温度均未有较大偏移。

土壤源热泵地埋管侧水系统优化运行研究

本文基于江苏无锡某典型厂房土壤源热泵空调项目的实测数据,以地源侧系统总能耗最低为目标,构建设备模型对地源水泵运行工况进行优化,并与两种传统控制策略的运行效果进行对比,据此提出进一步的优化建议。结果表明:基于负荷的优化控制策略,其节能效果要明显优于定频控制策略,冬夏季典型测试日平均节能率分别为28.33%和13.27%,相比于5℃温差变频策略节能了3.61%和2.21%。适当增大地埋管的埋管深度或管径,可以进一步提升该优化控制策略的节能效果。传统的定温差控制策略在负荷率大于60%时,可在5℃基础上将温差增加1~5℃以提升节能效果。

某住宅建筑空气源热泵采暖系统能耗优化分析

针对青岛某户式空气源热泵系统冬季供暖测试中存在的问题,如房间温度超标、无人时房间也开启供暖等,进一步对系统的运行控制进行了优化模拟。通过调整室内温度设定值及考虑房间使用时间等,分析了不同控制方式下的系统能耗情况。结合房间实际使用情况,建筑2层房间仅在周末时使用,对此进行了房间供暖末端的启停设置。在采暖设定温度与实测温度相同时,通过关闭2层不使用的房间供暖末端进行系统控制,单位建筑面积能耗和电耗分别下降21.1%和20.9%。当供暖季所有房间供暖末端开启时,室内温度均按照集中供热室内设计采暖温度18℃设定,单位面积能耗和电耗分别为81.7 kW·h/m^(2)、22.1 kW·h/m^(2),较实际系统下降了23.7%、21.4%;当房间2层供暖末端仅周末开启时,室内温度设定为18℃,单位建筑面积能耗和电耗分别降低为58.4 kW·h/m^(2)、15.5 kW·h/m^(2)。与实测能耗相比,通过运行优化控制,单位建筑面积供热量最大可降低45.4%,耗电量降低44.9%。相关分析结果为空气源热泵户式独立供暖系统的节能运行提供了参考。