太阳能与中深层无干扰地岩热耦合供热测试研究

为充分发挥太阳能与中深层无干扰地岩热技术的优势,建成太阳能与地热能耦合供热的测试平台。该测试平台由中深层无干扰地岩热系统、平板集热器系统、槽式集热器系统、真空管集热器系统构成。利用测试平台对太阳能与中深层无干扰地岩热耦合供热的应用案例进行测试。结果显示,采用太阳能与中深层无干扰地岩热耦合供热可以减少地岩热主机运行时长。太阳能系统平均供热量占比约为29.2%,太阳能系统平均集热效率达48%,耦合供热系统综合能效比为5.4,相比于中深层无干扰地岩热系统,耦合系统的综合能效提升17.4%,运行成本可降低约10.8%。

光伏光热-地源热泵耦合供热系统研究现状

光伏光热-地源热泵耦合技术是一种有效利用可再生能源的方式,可以克服单一能源的局限性。本文对光伏光热-地源热泵耦合供热系统(PV/T-GSHP)的相关研究进行回顾,总结梳理耦合供热的系统形式和运行策略,归纳PV/T-GSHP系统相较于光伏电池(PV)和传统地源热泵(GSHP)的性能优势。PV/T-GSHP系统能有效降低光伏电池背板温度,提高光伏电池发电效率和地源热泵性能系数。PV/T-GSHP系统的COP处于4-5.5之间,发电效率处于6%-19%之间。

基于热泵的耦合供热系统能量综合利用研究

为充分利用热电联产机组供热过程中余热余压,降低供热系统热电耦合度。以大型燃煤机组抽汽供热系统为研究对象,应用Ebsilon软件对供热系统进行数学及热力学建模,对3种不同供热模式下的热电负荷特性进行了多变量耦合下的系统运行参数寻优,得到不同工况下的热电负荷范围。结果表明,应用GOTPR方法明显优于GOTR方法和GPR方法,热泵系统COP最高可提升0.05。直接供热模式的热负荷调节范围是0~400MW,热泵供热模式热负荷调节范围是150MW~550MW,耦合供热模式热负荷调节范围220MW~525MW。在相同的主蒸汽流量下,随着供水温度、回水温度的及热网回水流量的增加,耦合供热模式可提供更大的热电比,同时降低热负荷与电负荷的耦合性。

空气源热泵-电磁能耦合供热系统模拟研究

采暖问题始终是社会关注的热点问题,能源使用效率低是制约采暖的主要因素之一。空气源热泵是一种高效清洁能源,其缺点为运行能效受冬季室外低温影响产生结霜现象,进而影响机组运行。通过TRNSYS模拟软件对空气源热泵与电磁能耦合的供热系统进行模拟研究,系统形式为空气源热泵与电磁加热器并联,耦合供热系统的采暖季平均COP为2.1,供暖水温达到45℃以上。结果表明,耦合供热系统的运行效果优于单一能源。此耦合供热系统供热效果良好,并为解决空气源热泵在严寒冬季停止运行的问题提供技术参考。

北方独立民居太阳能-空气源热泵耦合供热系统瞬态模拟与优化研究

北方地区独立民居目前以燃烧散煤或薪柴为主的供暖方式是造成雾霾的重要原因.提出太阳能与空气源热泵耦合供热系统,并建立了耦合供热系统的瞬态计算模型,在瞬态模拟的基础上,结合经济性分析提出了以费用年金为目标函数的优化方法.经优化计算可知,太阳能与空气源热泵耦合供热系统比燃气锅炉供热节省38.1%的费用年金,且比电锅炉供热节省12.6%的费用年金.为北方农村地区清洁能源供热提供可行的解决方案和理论支持.

太阳能与空气源热泵耦合供热系统运行特性分析

太阳能利用技术与空气源热泵的结合,可缓解太阳能利用率与空气源热泵供热效果随自然条件变化的波动,弥补单一热源供热系统存在的缺陷。本文对太阳能与空气源热泵耦合供热系统进行叙述,分析太阳能光伏空气源热泵供热系统、太阳能光热空气源热泵供热系统和太阳能光伏光热空气源热泵供热系统的特点和运行特性,从能源耦合角度出发,探求太阳能与空气源热泵耦合供热系统的运行特性,为推动清洁能源耦合供热技术的可持续发展与应用提供参考。

基于热能深度梯级利用的耦合供热变工况研究

为了实现燃煤机组节能减碳,提出了基于热能深度梯级利用的热电联产机组耦合供热系统,建立了基于热分析法的热电联产机组供电和供热能耗评价模型,基于热力系统集成优化软件(thermal power integration scheme, TPIS)仿真计算了热电联产机组耦合供热系统的能耗,研究了耦合供热系统的变工况运行能耗,结果表明:不同耦合供热方式变工况运行可实现供水温度范围为44~90℃,热指数随着机组负荷升降呈现不同的变化趋势,不同耦合供热方式的机组热效率均随着600 MW亚临界湿冷机组的负荷增加而降低,均随着660 MW超临界空冷机组的负荷增加而增加,机组热效率为63%~80%。研究成果可为热电联产机组变工况运行优化和节能减碳提供技术支撑。

多能源耦合供热最佳配比研究——以地热能加天然气为例

地热能加天然气的多能源耦合供热是可再生能源有效利用的一种形式。在工程设计中,最佳配比的地热能和天然气供热鲜有研究。以6类典型燃气吸收式热泵在5种配比工况为例,得到地热能和天然气的最佳配比。

多热源耦合供热系统评价体系探究

文中针对多品位能源综合系统评价进行了文献调研,针对某烟气余热回收热泵、地源热泵以及燃气锅炉三热源耦合供热系统构建了供热评价体系,这对于多热源供热系统的设计以及运行具有参考价值。

谷电蓄热装置耦合大型污水源供热站设备选择及应用

在当前“双碳”政策背景下,供热行业正在积极寻求新型能源对化石能源留下的供热缺口进行补充,以满足供热市场的需求。随着人们对能源利用和环境保护的关注度不断提高,水源热泵作为一种高效、环保的能源利用方式,逐渐进入行业视野。未来,随着技术的不断进步和设备的不断更新,水源热泵将会在效率、环保性和可靠性等方面得到更大的提升。同时,随着国家对可再生能源的支持力度不断加大,水源热泵也将会在国家能源战略中发挥更加重要的作用。

太阳能耦合热泵供热系统的发展及研究

随着能源消耗所带来的环境污染越来越严重,清洁能源的利用日益广泛。热泵和太阳能利用技术得到迅速发展,将太阳能和热泵联合开发利用是新能源发展方向之一。本文从太阳能耦合热泵供热系统中应用广泛的太阳能-空气源热泵耦合供热系统和太阳能-土壤源热泵耦合供热系统出发,阐述耦合供热系统的形式、运行模式和优化改进等方面的研究进展,分析不同地区耦合供热系统的经济效益。结果表明:太阳能耦合热泵供热系相比于单一热源供热系统,COP提高可达171%,费用年值降低可达24.47%。

吸收式热泵耦合大型抽凝机组供热的经济性分析

针对供热需求与供热能力之间的矛盾和电站低品位冷凝热利用不充分的问题,以300MW抽凝供热机组为实例制定了吸收式热泵耦合抽凝机组供热方案。结合耦合供热方案提出供热面积扩容率的概念,通过对耦合供热与传统热电联产供热两种供热方式的定流量热力计算,以供热面积扩容率、能源综合利用率和热电总收益三个经济性指标为比较标准,进行了经济性指标对比分析。结果表明:耦合供热方式在机组不增容的前提下能够扩大供热面积,提高能源利用率,并增加热电厂的经济收益。

凝汽机组余热余压梯次利用耦合供热系统研究

为使抽汽供热系统中的余压余热实现利用最大化,以大型燃煤凝汽机组耦合供热系统为研究对象,应用Ebsilon软件对耦合系统构建热力学模型,并进行了多变量耦合下的系统运行参数寻优。通过探讨热泵系统内部依变关系和约束条件,寻求适应不同供热负荷条件下热泵系统制热能效比(COP)最大化目标,并最终绘制了系统不同电、热负荷下的运行策略区域。结果表明:设定约束下供热功率的最大值和最小值分别为378.93和225.94 MW;热负荷低于317.576 MW时供热系统应选择背压机组功率最大原则运行,热负荷高于317.576 MW时供热系统应选择热泵功率最大原则运行;在分段运行区域内热电负荷应根据所处区域选择不同的运行策略。

太阳能-空气源热泵供热系统研究进展

新能源的开发和清洁能源的利用是当下节能减排的重要思路,而针对当下我国供暖方式,仍以煤炭为主要能源,为了响应节能减排政策,空气源热泵和太阳能热泵的提出为此提供了解决思路,但单一热泵的使用仍然存在一定的局限性。基于此,研究者们提出了太阳能-空气源热泵供热系统,结合了单一热泵的优势,更优地实现了清洁能源的开发和利用。本文通过对比不同组合形式下的太阳能-空气源热泵供热系统,比较各形式下存在的局限性、现状和研究点,提出了未来的研究发展方向。

针对采暖期不同阶段太阳能供热性能的模拟研究

根据太阳能集热系统的控制条件及各子系统的数学模型,利用Matlab/Simulink软件建立各子系统的仿真模型并对子系统进行仿真分析。通过对各子系统进行组合封装建立了耦合供热系统的仿真模型。研究了该系统在我国严寒地区采暖期的不同时期运行时的动态特性,以期为实际工程的设计提供一定参考。

热泵回收循环水余热的低真空优化分析

以一台200MW联合循环机组为例,对机组进行低真空与热泵耦合供热技术改造节能分析,得出机组的最佳乏汽背压约为22kPa;此时经济收益最大,可达1128万元;在最佳乏汽背压时,可使机组热化发电率提高60%。同时,进行抽凝工况、低真空工况、低真空耦合热泵工况3种不同供热方式的热力分析,得出,低真空耦合热泵工况时,总效率为65.0%,总热效率为90.2%,总损为205.1×10~6kJ/h,热力性能最好。

Coupled Seepage and Heat Transfer Intake Model

In the beach well intake system, heat is transferred from soil to fluid when seawater is filtered through the aquifer, providing higher temperature source water to the seawater source heat pump (SWHP) system in winter. A 3-D coupled seepage and heat transfer model for studying beach well intake system is established by adopting the computer code FLUENT. Numerical results of this model are compared with the experimental results under the same conditions. Based on the experiment-verified coupled model, numerical simulation of the supply water tem-perature is studied over a heating season. Results show that the minimum temperature of supply water is 275.2 K when this intake system continuously provides seawater with flow rate of 35 m3/h to SWHP. Results also indicate that the supply water temperature is higher than seawater, and that the minimum temperature of supply water lags behind seawater, ensuring effective and reliable operation of SWHP.