Heat balance of solar-soil source heat pump compound system

Based on the state-of-the-art studies of solar-soil source heat pump compound system, operation patterns of solar-soil compound system were analyzed, particularly the advantages of parallel operation pattern. It is found that parallel operation pattern is better for solar-soil compound system. Furthermore, the heat balance issue of solar-soil compound system was emphatically analyzed from four aspects, which were annual analysis of heating and cooling load, the heat exchange of ground heat exchanger, capacity determination of solar-assisted heat sottrce and heat balance calculation of solar-soil compound system. Moreover, annual rate of heat balance in a solar-soil source heat pump compound system was calculated with a case study. It is shown that the annual heat unbalance ratio is 19%, which is less than 20%. As a result, the practical solar-soil compound system can basically maintain the heat balance of soil.

混和型地源热泵系统运行特性试验研究

介绍了自主设计实施的土壤换热器与冷却塔并联以及土壤源与空气源并联的两种混合型地源热泵系统,并对两种混合型地源热泵系统的运行特性进行了实验研究。实验采用单因素实验方法,研究了热水温度、循环水泵功率、环境温度对不同混合型地源热泵系统制热能效比的影响,提出了系统在不同工况下的合理运行方式。

空气-地源双热源复合热泵低温制热特性实验研究

为缓解单一空气源热泵低温供热性能差的突出问题,设计了空气-地源双热源复合热泵系统。实验研究结果表明,即使在室外-15℃的超低温环境温度工况下,利用少量的低温地下水,复合热泵的制热量较单一空气源热泵提高近50%;能效比提高40%以上。

空气–水双热源复合热泵系统性能试验

利用恒温恒湿环境仓模拟室外环境条件,对空气–水双热源复合热泵系统的单水源制热、单空气源制热和空气–水双热源制热3种运行模式在不同环境温度和湿度、低温水箱水温、水流量等参数条件下的系统性能系数COP进行分析研究,试验结果表明:单水源制热模式系统随低温水箱水温的升高呈上升趋势;单空气源制热时空气温度变化对系统COP影响较大;蒸发器进风温度和进水温度的有效温差是空气–水双热源制热时影响从空气侧和水侧同时获取热量的关键因素。

太阳能、空气源热泵热水系统性能优化实验研究

将已实用化的非直膨式太阳能、空气源热泵热水器作为被测对象,测试其基础性能,以对其全年实际性能进行分析。然后设计拟定出3种性能优化方案,对提出方案进行可行性分析并在冬季条件下进行多组实验,以观测所能达到的优化程度。最后提出一种优化方案的综合运行策略,并通过模拟全年不同温度、气候环境计算出该优化方案的综合运行效果,复合系统全年累计电能消耗减少达45.8%。

地下水辅助空气源复合热泵系统的制冷特性研究

提出了一种以地下水辅助空气源热泵的新型双热源复合热泵装置,并设计出实验样机。针对夏季工况研究了地下水侧流量的变化对复合热泵系统性能参数的影响。实验结果表明,在最大负荷制冷工况时,采用少量的地下水作为辅助热源,可使系统制冷量提高约20%,系统能效比EER提高近65%。

一种太阳能空气源/水源热泵系统的仿真分析

针对空气源热泵在低温环境下的低效问题与太阳能系统因依赖于天气状况而呈现的不稳定性等问题,提出了一种由太阳能水集热器、太阳能空气集热器、水源热泵和空气源热泵等4种装置组成的复合供暖、供热水系统,并根据日间与夜间的不同的气候条件,提出了5种运行模式。建立了系统的仿真模型,对系统在整个供暖季的运行仿真表明:该系统能够应对严寒天气并正常高效运转,在全供暖季的平均能效为4.21,各种工作模式的平均能效均在3以上,月平均能效为4~6。

溴化锂吸收式制冷系统开机方式的探讨

通过实验探讨了不同季节、不同规模及不同的开机方式对溴化锂吸收式制冷系统动态性能的影响,有助于实现良好的开机控制和减少能源耗费.结果表明,系统冷量的产生时间与冷剂水泵的运行控制有关,燃烧器点火和溶液循环泵的开启顺序及开启时间对系统开机工况下的动态特性有较大影响.不同高、低压发生器筒体尺寸及溶液量的吸收式制冷机可采用不同的开机方式.

多能互补的热泵系统全天供热性能实验研究

根据太阳能和空气热能全天24h的分布特点,当空气温度较低时,由太阳热能与品味较低的空气热能组成复合热源,将翅片式空气换热器与盘管式换热器并联组成复合蒸发器,建立了一套多能互补的热泵系统.系统在兰州地区11月份连续运行24h,通过对试验数据分析,初步揭示了系统对3种能源的利用程度以及节能特性,定量分析双热源模式系统制热量提升机理,并从用能成本的角度得出结论:系统白天采用空气源,夜间采用双热源模式运行有其合理性.

太阳能/空气复合热泵系统冬季能效比测试与分析

基于天津地区气候特征,对太阳能/空气源热泵系统冬季制热性能进行了理论研究与实验测试。测试分为两种模式,一种是单纯的空气源热泵运行模式,另一种是双热源热泵运行的模式,根据测试数据进行了能效对比分析。

空气源辅助地源复合式热泵系统适宜性模拟研究

分别以冷负荷为矛盾的地区(成都、郑州)和热负荷为矛盾的地区(拉萨)为研究对象,分析在不同地区空气源辅助地源复合式热泵系统的适宜性。针对某办公建筑,设计两种复合式地源热泵系统,通过EnergyPlus模拟得到系统运行能耗,并分析其综合性能。由此得出,以冷负荷为主要矛盾且土壤热不平衡率较大地区,冷却塔辅助复合式地源热泵系统更适宜,而在土壤热不平衡率较小地区和热负荷为主要矛盾地区,空气源辅助地源复合式热泵系统更加适宜。

空气源辅助地源复合式热泵系统运行控制策略优化研究

针对空气源辅助地源热泵系统运行控制策略优化问题,提出了一种基于传统地源热泵地埋管空调季逐时出口温度,制定符合热泵系统控制运行温度的方法,并以成都市某办公建筑为研究对象,应用EnergyPlus模拟软件得到25℃、26℃、27℃、28℃和29℃不同控制温度下的系统全年运行数据。从土壤热平衡及综合性能分析,得出25℃作为控制温度为最优运行控制策略,可以实现土壤热平衡。

两级压缩式热泵空调与冰箱复合系统

根据两级压缩式制冷原理和热泵空调与冰箱制冷系统运行工况的不同,提出一种新型两级压缩式热泵空调与冰箱复合系统,介绍其原理及不同工况模式下的实现方式。该系统将热泵空调系统与冰箱系统冷热量相互有效利用,具有节能效果。对一个应用实例进行数值模拟,结果表明:复合系统能耗与常规的各自独立系统的总耗能相比,冬季节能约9%,夏季节能约18%。

太阳能/空气复合热泵系统夏季能效比的测试与研究

太阳能/空气源复合式热泵系统的设计理念是为了提高冬季空气源热泵的效能,但夏季的能耗指标对于评价一套系统的节能效果同样重要。本文对该系统与单一风冷系统夏季运行测试数据进行了对比分析,并根据天津市典型年气象资料计算了夏季能效比,结果显示该系统节能效果显著。

复合式热泵系统运行策略的模拟与分析

为确定复合式土壤源热泵系统的最佳运行策略,以天津某一高校建筑为研究对象,通过TRNSYS模拟仿真,分析冷却塔辅助土壤源热泵的复合式系统不同运行策略(最高温度控制、温差控制和在同一时间将最高温度控制和温差控制进行耦合的控制策略)下土壤最高平均温度、各主要设备能耗及系统总能耗的变化情况。确定耦合控制法下对应的最优工况点,相比前两种运行策略,运行20年总能耗分别降低了64499,154832 kW·h;最终的土壤最高平均温度分别下降了1.41,3.06℃。本结果对进一步研究冷却塔辅助土壤源热泵复合式系统的最佳运行策略提供参考。

夏热冬冷地区某复合式地源热泵系统运行策略

对夏热冬冷地区某项目空调冷热负荷进行详细计算和分析,将双冷凝器水源热泵机组应用于冷却塔辅助型复合式地源热泵系统,通过灵活的机组配置及合理的运行策略解决了地源热泵系统土壤释热量和取热量的平衡问题,并详细介绍了运行策略。由于理论计算和实际运行参数存在偏差,提出土壤温度动态纠偏的理念,保证地下温度场的长期平衡,达到地源热泵系统长期高效、稳定运行的目的。

空气源热泵和地源热泵在滨州海洋馆的复合应用

以滨州海洋馆为例,通过方案比选,选择3台制冷量561 kW/台地源热泵机组和3台制冷量130 kW/台空气源热泵机组的复合能源系统。介绍了该系统的运行原理及策略。与传统的电制冷螺杆机组+燃气热水锅炉的能源方案进行了对比,基于系统投资及运行费用的分析得出,该系统的静态投资回收期为1.49 a,该系统用于海洋馆类建筑具有一定的合理性。

太阳能-空气源复合热泵热水器的性能分析

针对空气源热泵低温时供热性能差和太阳能热利用时存在密度低、不稳定等情况,本文针对两种热源相结合技术弥补单一热源的缺点,充分发挥两种热源的供热优势,在设定太阳能进水流量0.3 m^(3)·h^(-1)、0.5 m^(3)·h^(-1)、0.7 m^(3)·h^(-1)3种模式下,对比分析两种系统的性能。

太阳能与空气源热泵复合式供暖系统在西安地区的应用特性分析及评价

以西安地区的某个房间为研究对象,采用TRNSYS软件针对该房间分别应用太阳能集热系统、空气源热泵系统及太阳能与空气源热泵复合式供暖系统进行供暖时的情况进行了分析。首先,建立了太阳能与空气源热泵复合式供暖系统的仿真模型,并对其正确性进行了实验验证;其次,对比分析了在3种运行模式下各个系统的运行特性;最后,以系统能耗及能效比(COP)等参数为指标,对太阳能与空气源热泵复合式供暖系统的性能进行了评价。结果表明:在整个供暖期内,太阳能与空气源热泵复合式供暖系统的总能耗为284.61kWh,其中,空气源热泵消耗的电能为264.10kWh;该复合式供暖系统的太阳能保证率为30.71%,平均COPc-sys为3.04,比单独采用空气源热泵系统进行供暖时的平均COPhp-sys提高了0.33,这表明太阳能与空气源热泵复合式供暖系统在西安地区具有较好的节能优势。这一研究结果为太阳能与空气源热泵复合式供暖系统在西安地区的应用及优化奠定了理论基础,对其推广应用具有重要意义。

太阳能-地源热泵复合系统的性能分析及优化

以应用于西安市周边地区农村住宅的太阳能-地源热泵复合系统为研究对象,利用TRNSYS软件对该复合系统进行建模。首先,对复合系统中主要部件的参数计算方式进行了详细阐述;其次,对复合系统中的太阳能集热器倾角与蓄热水箱容积进行了分析;最后,从太阳能集热系统集热量、地源热泵系统能耗及能效比(COP)等角度对复合系统的运行工况进行优化。研究结果表明:在整个供暖期,在集热器倾角为52°、蓄热水箱容积为0.45 m^(3)时,整个复合系统的总能耗最低;优化后的复合系统的总能耗为1089.6 kWh,地源热泵系统在运行期间的平均COP为3.5371,太阳能集热器的累计集热量为327.3 kWh。研究结果为西安市及其周边地区应用太阳能-地源热泵复合系统的设计及优化奠定了基础,对实现碳达峰及碳中和目标具有重要意义。