面向清洁电力消纳的中深层地埋管热泵蓄能系统设计方法研究

电驱动热泵技术在为建筑提供清洁冷热的同时,也成为了与电网协同、消纳清洁电力的关键环节。本文以电驱动热泵技术为核心,冬季供热采用中深层地埋管提供高品位低温热源,夏季供冷结合冷却塔技术构建高效冷热供应系统。在此基础上结合用户侧蓄能技术,实现日间冷热蓄存,同时以充分消纳本场光伏发电及市政清洁电力为目标提出了系统的设计方法与运行控制策略。随后以我国某大型公共建筑为例开展了定量分析,以明确其实际节能减排效果。

基于主动进气格栅的热泵空调系统能耗控制策略

为了降低热泵空调系统的能耗,针对车速、进气格栅开口面积等不同参数,以匹配主动进气格栅(AGS)电动汽车的热泵空调系统为研究对象,开发了一种热泵空调热管理系统及能耗控制策略,仿真计算高、低温环境和不同AGS开度条件下的系统能耗,并采用实车环境舱标定方法分析了-7℃低温和35℃高温环境不同AGS开度下空调系统及风阻能耗实测值差异。试验结果表明:高温和低温环境下,AGS开度越大,风阻能耗越高,但空调与风阻综合能耗越低;AGS开度增大相同数值时,高温条件下的能耗贡献量大于低温条件下的能耗贡献量。

闭式热泵精馏降低低温甲醇洗热再生系统能耗研究

某石化工程公司低温甲醇洗工艺热再生系统能耗过大,针对该问题进行了工艺改进。采用NRTL热力学模型,以年总费用和热力学效率为目标函数,提出了闭式热泵精馏模型。在不同压缩比的条件下,对其经济性和节能效果进行了分析。与常规精馏相比,采用闭式热泵精馏流程,在压缩比为1.8时,总能耗降低了62.71%;在投资回收期为5 a时,年总费用降低了15.64%;在投资回收期为8 a时,年总费用降低了32.79%;热力学效率从8.78%提高到20.96%,具有极佳的经济性和节能效果。该研究可为先进热泵精馏技术的开发设计提供指导。

典型直接热泵系统边界特性与乘员舱降能耗潜力研究

本文对电动汽车热泵系统的性能进行研究,以典型三换热器式直接热泵系统为对象,通过研究换热器通风量、环境温度、内循环比例和压缩机转速等关键工况参数对于热泵系统采暖性能的影响,总结出热泵的边界特性,就优化采暖量、COP值以及优化采暖需求三方面给予了工程应用上的指导建议;并且优化了冬季热泵采暖性能评估的多域1D乘员舱模型,提出了基于综合PMV值评价热舒适性的方式,通过研究风量与风温的匹配特性对于热泵性能的影响,揭示了乘员舱的降能耗潜力空间。

基于PID控制器和无线通信技术的热泵测控系统设计

热泵系统广泛应用于供暖领域,为了实现更高效的热泵系统控制,对空气能热泵测控系统进行了总体方案设计,引入了模糊控制与Smith预估补偿控制策略对PID进行优化;在信息系统设计中,采用了MQTT作为通信代理协议;经实验测试,当模糊PID控制器受到正弦干扰后,在510 s后才达到设定温度;而结合了Smith的模糊PID控制器在1250 s时跌至温度最低值,且其在260 s时便达到设定的温度值;经实际应用,设计的热泵测控系统在温度控制与系统运行方面均具有较强的鲁棒性与可行性,为现代热泵系统的智能化控制提供了一种有效的方法。

太阳能热水系统的设计和施工方法分析

近年来,随着高质量发展战略的实施,太阳能热利用产业已成为国家能源和经济领域发展的重点之一。国家能源局对太阳能热利用集热面积保有量提出了更高的指标要求,这对太阳能热利用产业来说是机遇也是挑战。太阳能热水系统是太阳能热利用产业的重要产品形式。

新型热泵干燥系统恒温干燥模式下的性能研究

热泵干燥技术因其特殊的干燥原理既节能环保,又能保证产品的综合品质。本文通过实验研究与理论分析,对新型的多功能封闭式热泵干燥技术在恒温干燥模式下的性能进行了研究。当干燥条件和干燥阶段在不同的情况下时,最佳干燥介质旁通率也应随之变化,以实现能耗效益最大化的单位能耗除湿量(SMER)。实际干燥过程中,干燥温度的增加,热量产生量会随之增加。但温度超过一定范围后,性能系数(COP)会下降。因此,为了获得最佳的干燥性能,应该在合适的温度范围内选择干燥温度,并根据干燥介质参数实时调节旁通率。

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。

增热型热泵余热回收系统的配置分析

文章针对增热型热泵装置的余热利用系统进行细致分析,结合余热回收系统的设计准则,即:能源梯级式应用、级别配置、因地制宜、供需平衡。围绕其设计准则,设计了一种以增热型热泵为关键装置,构建适用于各级别热能的利用回收系统,之后再把回收的热能调节品质相同,使用管路相互连接,依据使用端的负荷状况,做好热能的供给。结合保定某工业厂区的余热分析状况,构建以增热型热泵为关键装置的热能回收系统,对厂区内的机电设备制造产区、光电产区中级别不同的热能进行余热回收。经过分析得知:热泵装置的热量总供给为29912.1kW,使用厂区内高温度热能(烟气、热水、蒸汽)为18363.58kW,收集冷却水的热能为11547.15kW。厂区每天24h连续制造。在供热期间,厂区供给的高温热能总量为52887.1MWh,冷却水热能总量为33255.8 MWh。其中,车辆涂装作业中的热泵装置供热总量为12217.7 MWh,多晶硅制造作业的热泵装置供热总量为65289.1 MWh,余热回收系统的总供热数据为86146.8 MWh,研究证明该装置适用于类似项目。

闭式热泵干燥系统制冷剂应用性能分析

对两种不同的闭式热泵干燥系统分别在以R22、R134a、R245fa、R1224yd(Z)、R1234ze(E)为制冷剂进行系统性能分析,通过EES软件分析冷凝温度、蒸发温度、旁通率、干燥室空气入口温度、干燥室空气入口相对湿度对两种系统除湿能耗量(SMER)、性能系数(COP值)的影响变化规律得到两种系统均在采用工质R245fa时,其性能最好;系统采用带补气能提升系统性能。

热源塔热泵冷热水机组试验台的设计与应用

针对热源塔热泵冷热水机组的研发、测试及出厂检测,对试验台进行设计,包括系统设计方法、测试方法、测试设备的配置、软硬件设计、数据采集与处理以及试验应用等,并进行试验验证。研究结果可为该产品及类似产品试验台的研制与建造提供参考。

中深层地热源热泵供暖系统能耗和能效实测分析

介绍了中深层地热源热泵供暖系统的构成、工程案例基本信息及测点布置情况。通过连续48h以上的监测,得到了中深层地热源热泵供暖系统的实际运行情况。介绍了几类常规热泵系统热源侧出水温度的连续监测情况。通过对比可知,中深层地热源热泵系统热源侧的出水温度明显高于其他几类常规热泵系统。计算结果显示:中深层地热源热泵系统热源侧换热器单位长度取热量可以达到常规地源热泵系统的2.0~3.6倍;中深层地热源热泵系统的机组能效和系统能效都得到了提升;中深层地热源热泵供暖系统适合为居住建筑供暖。

污水及地表水地源热泵系统规范化设计研究

通过理论、实验及工程跟踪研究,分析了系统设计中的关键性问题与设计要点,包括系统形式、换热方式和换热工况、取水方法及防阻方法等。重点论述了换热工况设计,并给出了设计实例。介绍了防阻器专利产品的设计标准和工艺流程。

广州亚运城生活热水管网系统设计与能耗分析

居住类建筑采用太阳能、水源热泵等可再生能源热水系统时,常常采用开式生活热水管网系统,开式系统与闭式系统存在较大的差异性,大型开式热水管网的回水设计对供水泵能耗影响较大,回水系统宜采取稳定流量的技术措施;热水室内、外管网的散热量较大,是集中热水系统运行费用较高的主要原因。为控制集中热水系统的经济合理性,提出户均热水管网能耗指标的概念。结合广州亚运城集中热水工程实际特点,详细分析了管网能耗的影响因素及采用的合理技术措施。

水源热泵在空调系统中的设计与应用

从水源热泵的概念和工作原理出发,介绍了水源热泵空调系统的特点,分析了水源热泵中央空调机组的运行工况,给出了制冷、制热性能曲线.通过水源热泵应用实例分析,可以看出水源热泵的优越性.并探讨了水源热泵应用中存在的问题.从分析中可以知道水源热泵效率高,应用范围广泛,适合于大、中型集中空调之用.

夏热冬冷地区空气源热泵热水系统设计参数的探讨与检测

对夏热冬冷地区空气源热泵热水系统的设计参数进行互相关联的探讨,并提出取值建议。重点探讨该地区的热泵热水系统,在不设置辅助热源条件下如何保证系统安全运行的可行性,并通过实际工程运行监测,得出系统通过合理延长运行时间和选取COP值即可保证在冬季安全运行的结论。

水源热泵中央空调系统设计应用若干问题探讨

讨论了水源热泵中央空调系统与传统的双管制中央空调系统的方案和投资对比，以及设计应用中的设计选型、冷却系统、热源系统、自控、新风处理及噪声控制等问题，简要介绍了一个应用实例。

沼气机热泵复合式空调系统数值计算与能耗分析

沼气机热泵空调是以农用沼气并辅少量电力作为能源输入,向室内提供冷量或者热量的系统。建立了换热器数学模型、喷水室数学模型、一次回风式空调数学模型,并且定义了评价沼气机热泵空调系统性能的一次能源利用率。通过模型求解,比较了沼气机热泵空调和普通电动热泵空调的能耗情况。结果显示:制冷工况下,沼气机热泵复合式空调系统利用系统余热来实现空气的再热,可达到消除室内余热余湿的目的。系统总的一次能耗最大节能75%。制热工况下,首先通过换热器进行预热,然后通过喷系统热水,进行热湿处理。系统总的一次能耗最大节能71%。沼气机热泵增加了湿处理功能,扩大了沼气机热泵的应用范围。

基于循环水能级的非标工况下水环热泵系统能耗研究

为了研究非标工况下水环热泵系统能耗规律,以循环水作为研究基础,依据建立的循环水能量方程,利用线性传递函数方法建立系统能耗方程。理论结果表明：系统能耗随负荷率变化呈非线性规律且冬季的影响更显著;受负荷率的影响系统能耗随循环水能量变化会出现畸变特征显著影响系统节能性。为了确定畸变工况点出现范围与持续时间,选取天津地区工程进行实验测试,利用循环水能级方法分析系统能耗变换规律。实验结果表明：针对此类建筑,畸变工况点出现在能级4~5范围内持续时间不超过系统总运行时间的10%;辅助热源容量按建筑热负荷55%选取将更具有合理性。

水源热泵空调系统设计有关问题讨论

对水源热泵空调系统设计中常遇到的冷热负荷计算、ＷＳＨＰ产品选择、水环路设计、系统控制要求、新风供应、冷却塔选用及辅助热源等问题进行了分析和讨论。