太阳能耦合空气源水源热泵复合供暖系统性能分析

提出了一种适用于北方地区的太阳能耦合空气源水源热泵复合供暖系统。以某铁路站区为例,建立了TRNSYS仿真模型和优化模型,分析了该系统的性能,获得了不同保证率下的设备容量和运行特性。结果表明,该组合供暖系统供水温度高且稳定,平均供水温度达60℃,对室外环境和供暖末端适应性强;该系统能最大限度地利用太阳能,提高太阳能利用率,相比无太阳能的空气源水源热泵复叠供暖系统,系统综合能效提升了22.5%~117.8%,平均提升了67.96%。研究结果为北方严寒、寒冷地区铁路站房提供了一种可行的供暖方案。

空气源与水源热泵联合供热系统发展现状

空气源和水源热泵联合供热系统是一种高效、环保的供热方式。文章对绿色能源供热的发展历程和现状进行论述,分析了空气源和水源热泵各自的优缺点,并探讨了将两者相结合的可行性。

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。

面向小型数据中心余热供暖的水源热泵系统负荷特性分析

随着数据中心绿色发展及日趋严格的电能使用效率限值,小型液冷装置已逐渐成为小型高密度数据中心散热的新选择,同时为余热利用提供了新的有利条件。在小型数据中心余热负荷范围内,对3种水源热泵系统在余热工况下的能效特性进行对比分析。结果表明:源侧提升、输配侧提升、用户侧提升水源热泵系统能效分别分布于5~7、5~6、4.5~6.5;当用户侧热负荷需求在0~1750 kW和2500~3200 kW时,源侧提升水源热泵系统能效最高,在1750~2500 kW时,源侧提升与输配侧提升水源热泵系统能效相近;最后得到用户侧热负荷需求与数据中心余热负荷间的耦合匹配关系QN=kQS,k的取值范围为1.1962~1.3642。

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。

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。

地下水源热泵采能区水热耦合模型研究

为合理安排地下水源热泵系统的抽灌井布局,利用地下水数值模拟方法,通过Visual MODFLOW软件中的SEAWATV4热运移模块,概化地下水温度场运移过程,建立了符合研究区域水文地质特征的水热耦合数值模型,采用不同的变量对合理井距离进行模拟研究,模拟得出在水温变幅不超过2℃的前提下,抽灌量300、800、1 500、2 500m3/d的合理井距分别为26.5、53.0、80.0、106.0m,可知温度场的变化范围受井距和抽灌量影响明显并呈一定规律性,应根据水源热泵系统不同的抽灌量要求确定合理的抽灌井距离。

地下水源热泵THMC耦合机理初探

随着地下水源热泵的推广和应用,越来越多的问题逐渐表现出来。针对地下水源热泵系统运行中可能发生的环境地质灾害,提出了地下水源热泵系统含水层温度场-渗流场-应力场-化学场(THMC)耦合机理的研究。本文运用了场等效处理方法对地下水源热泵THMC四场进行连续化处理,在THMC四场中运用两两组合场相互作用的方法进行耦合机理研究,分析总结了THMC四场完全耦合机理,得出THMC完全耦合机理分析图,最后对THMC四场耦合关系进行了阐述。地下水源热泵THMC耦合机理研究为以后耦合模型的建立和地下水源热泵系统的规划、布置和设计提供科学依据。

空气源-水蓄热-水源组合式热泵系统在西北沙漠地区供暖运行分析

针对西北沙漠地区冬季环境温度较低问题,为了满足现场生活区供暖需求,设计了一套组合式热泵系统:空气源热泵为第一级,结合水箱储热;水源热泵为第二级,提温的组合式热泵供暖系统,替代原燃气加热炉。通过对该系统在供暖季和极端工况下的运行参数统计、性能分析,系统供暖季平均COP为2.342,相较于常规热泵系统COP小于1.8,效率提升显著,能耗降低明显,年减少燃料气消耗19.66×10^(4)m^(3),减少碳排放量134.15 t,兼顾低温环境适应性和较高效率;同时每年减少运行费11.84万元。试验表明,组合式热泵系统可成为油田供暖技术经济均可行的选择之一。

地下水源热泵系统THM耦合机理及模型建立

在分析了地下水源热泵运行中两低问题的基础上,发现导致两低问题的最根本原因是对地下水源热泵系统的基础地质问题和水文地质问题等基础研究的不足,进而提出了进行含水层THM三场耦合分析的观点。然后运用机理分析法分析了地下水源热泵系统中不同物理场的耦合机理,确定了渗流场、热力场和应力场等三场耦合关系图,建立了渗流场、热力场和应力场控制的耦合方程,从而建立了THM三场耦合数学模型。

高寒地区某站房太阳能-空气/水源热泵联合供暖系统研究

利用TRNSYS软件建立了高寒地区某站房太阳能-空气/水源热泵联合供暖系统仿真模型,该系统设置双蒸发器和双水箱。通过对典型天工况和单双水箱工况下应用性能的研究,其结果表明,该系统具有较高的太阳能保证率,双水箱的使用可增加水箱的总供热量,并且对水箱直接供热量有明显提升。

低温空气源热泵系统新型节能技术研究

为了提高空气源热泵供热的实时系统能效,本文从热泵系统制冷剂循环和水循环两方面考虑,提出了气液耦合喷射的准二级压缩技术和大温差热泵技术,前者通过调节制冷剂循环流量提高机组能效,而后者则是增大机组进出水温差,减小水流量,降低输配系统能耗占比,从而提高系统整体能效,并对上述两种技术进行了实验研究,结果表明:气液耦合喷射热泵系统比补气增焓热泵系统具有更好的低温适应性,由于制冷剂循环流量增加而制热能力和能效均有所提高,分别提高约5%和6.95%。相比于小温差(5℃),大温差(15℃)热泵技术可以使水泵在供热系统中的能耗占比降低70%以上,系统全年制热季能效提升了16.1%~24.4%。

24h全日集中空气源热泵热水系统贮热水箱容积的分析探讨

在空气源热泵热水系统设计中,贮热水箱容积的计算至关重要。介绍并分析了现行标准规程贮热水箱容积的计算公式,指出了公式运用时可能存在的问题。针对空气源热泵定时运行、24 h全日集中热水供应系统,根据热泵运行时间与用水高峰持续时段的覆盖关系,分情况分析并推导了贮热水箱容积的计算公式。在设计取值范围内,对上述推导公式计算的贮热水箱容积进行了分析。提出了贮热水箱容积在方案阶段的估算建议值。

空气-水源双热源热泵复合工作系统探索

为了降低城市能源消耗,改善城市生活环境,本文提出了一套基于空气-水源双热源热泵复合工作系统,利用空气和水源的低位热源,通过热泵将能量转移.经理论计算和实验验证,可以实现节能的目的.

直膨式太阳能-空气双源热泵全年运行性能及逐时工作模式优化

该文基于能量平衡与集热/蒸发器换热特性建立双源热泵的系统仿真模型,该热泵采用并联的翅片管风冷蒸发器和吹胀板双面太阳能集热/蒸发器,模型考虑吹胀板蒸发器的正面和背面的实时太阳辐射得热,基于全年气象参数,对热泵在上海地区的全年运行性能进行模拟,分析太阳能集热面积对热泵性能的影响;基于优化的集热/蒸发器面积,对比分析双源热泵3种工作模式的全年运行性能;以逐时热泵COP最高为目标,得到热泵逐时最佳工作模式。模拟结果表明:对于45°朝南安装的双面吹胀板蒸发器,背面太阳能辐射得热是正面得热的3%~15%;双源热泵并联运行模式下全年COP比单空气源热泵、单太阳能热泵分别高24.2%和2.5%;得到以水平总辐照度I_(g)和环境温度T_(a)表示的双源热泵逐时最佳工作模式判别规则:I_(g)>25.05Ta-146.8时,系统的最佳工作模式为太阳能模式;I_(g)<25.05Ta-146.8时,系统最佳工作模式为太阳能-空气源并联模式。在逐时最佳工作模式下,相对于固定的双源并联运行模式,热泵年COP提高4.7%,冬季COP提高11.0%。

某纯电动车型的余热热源与空气源热泵控制策略研究

随着纯电动汽车市场的进一步拓展,为了满足北方客户在寒冷天气下的采暖需求,并缓解低温环境下纯电动汽车续驶里程的衰减,需要对纯电动汽车在低温下的整车热管理控制策略进行更加贴合使用场景的优化。通过针对某纯电动车型在低温环境下不同使用场景中余热热泵与空气源热泵热管理控制策略的研究与实车验证,将热泵热管理系统的有效使用环境温度下限从-15℃拓展到了-20℃,并且实现了该车型在-7℃低温环境下CLTC工况续驶里程衰减率达到31.2%的优秀水平。

郑州某空气源热泵供热项目实测分析

为了挖掘影响空气源热泵系统供热性能的主要参数,该研究通过在住户客厅中布置温度测点,同时在供热系统供回水干管处布置温度、流量监测点进行相关数据监测,对郑州某空气源热泵供热项目的性能进行实测分析。测试结果表明,空气源热泵系统中热泵机组占热泵系统总能耗的比重较大,从节能的角度,可以选用能效较高的空气源热泵机组来降低运行成本。针对循环水泵的节能降耗,可以采用自动变频技术根据供回水温差调节循环水泵的运行频率。

空气源热泵与建筑耦合的变工况分析及优化

由于目前设计人员对于空气源热泵性能的了解仅限于额定工况的制热量和COP,导致机组在夏热冬冷地区冬季工况的制热效果可能无法满足实际需求。本文建立热泵机组变工况产能输出、能效比模型及建筑冬夏季动态负荷需求模型,并将热泵产能输出和建筑负荷需求基于室内外温度和室外含湿量参数进行耦合,综合分析了室内外温度和室外含湿量等因素对热泵性能的影响,提出了空气源热泵选型的三个指标,即产能输出满足建筑负荷需求的稳定运行工况区间、最不利工况点的机组出力和能效比。该方法能够有效预测热泵选型实际性能和满足建筑负荷需求的程度,并优化风冷热泵选型方法和评价标准。

广州名能节能科技有限公司董事长曹杏安:空气源热泵产业的先行者

时下,空气源热泵产业正在成为新的商业蓝海。今年年初,世界最权威的科技商业媒体之一--《麻省理工科技评论》发布了其2024年“十大突破性技术”榜单,热泵技术成功入选。2022年,欧洲的热泵销量达到300万台,创下历史新高。而空气源热泵正是热泵的主要品类,占欧洲热泵销量的80%。我国是空气源热泵生产大国,占全球生产总量的60%。随着我国“双碳”目标的提出以及俄乌冲突的爆发,2023年这一市场规模达到了303亿元,其中,商业热水实现了15.6%的逆势增长,成绩十分亮眼。随着市场的火热,一家名为“广东名能”的公司走进了公众视野。2017年,公司参与合作建设了全国最大的热泵-太阳能中央热水系统建设项目之一--海花岛热泵-太阳能中央热水系统项目。据统计,公司建设的空气源热泵中央热水系统每年可为社会节省用电3.5亿kW·h,减少二氧化碳排放27万t。

光伏光热联合双源热泵系统运行模式研究(1):最佳切换模式验证

讨论了光伏光热联合双源热泵系统制热运行的最佳切换模式。利用TRNSYS软件建立了仿真模型,对双源(水源、空气源)热泵系统性能系数(COP_(s))进行了计算,提出以某时刻空气源热泵模式或水源热泵模式运行COP_(s)较大者优先运行作为COP_(s)切换模式。通过前期实验结果验证了模拟结果的正确性,并与常规的集热水箱温度切换模式进行了对比实验,验证了COP_(s)切换模式的有效性。结果表明,该实验系统以COP_(s)最佳切换模式运行时发电量和发电效率较集热水箱温度切换模式分别提高了5.35%和1.73%,耗电量降低了17.03%,COP_(s)提高了4.91%。