Thermodynamic Simulation of CCP in Air-Cooled Heat Pump Unit with HFCs and CO₂Trans-Critical

The exergy analysis and finite time thermodynamic methods had been employed to analyze the compound condensation process (CCP). It was based on the air-cooling heat pump unit. The cooling capacity of the chiller unit is about 1 kW, and the work refrigerant is R22/R407C/R410A/CO2. The MATLAB/SIMULINK software was employed to build the simulation model. The thermodynamic simulation model is significant for the optimization of parameters of the unit, such as condensation and evaporation temperature and mass flow of the sanitary hot water and size of hot water storage tank. The COP of the CCP of R410A system is about 3% - 5% higher than the CCP of the R22 system, while CCP of the R407C system is a little lower than the CCP of R22 system. And the CCP of CO2 trans-critical system has advantage in the hot supply mode. The simulation method provided a theoretical reference for developing the production of CCP with substitute refrigerant R407C/R410A/CO2.

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。

基于数据拟合的江水源热泵系统能效模型研究

采用数据拟合建立了制热工况下江水源热泵机组基础性能系数模型,在此基础上考虑蒸发器和冷凝器侧水温、水量对机组性能的影响,拟合得到变工况下江水源热泵机组制热能效模型;同时基于水泵“最小二乘法”拟合公式,建立了江水取水侧和用户侧水泵能耗模型。依托于重庆市某区域复合供能系统项目实测数据,机组能效模型误差为-5.84%~13.65%,输配系统能耗模型误差为-5.94%~9.99%,说明模型具有较高精确度,在0.2≤ε≤1.0,46℃≤t c,o≤54℃,5℃≤t e,i≤10℃,0.6≤n c≤1.2,0.6≤n e≤1.0范围内能够用于变工况下热泵机组和水泵能耗的有效预测。

住宅户内空气源热泵生活热水系统循环恒温能耗分析

基于3个住宅户型案例的空气源热泵生活热水系统,对系统配水管道采用循环恒温方式维持热水用水温度时的管道散热量进行计算评估,分析了循环恒温不同运行模式下的增量能耗和电耗,提出当前全装修住宅空气源热泵热水设备应集成管道恒温循环装置及控制装置等建议。

基于SINDA平台的二氧化碳热泵热水器仿真

基于SINDA/FLUINT平台建立了二氧化碳热泵热水器分布参数模型,并对系统稳态过程、开机及制取热水动态过程进行仿真,得到温度、压力等参数的沿程分布特征和实时运行规律。通过与实验数据的对比,模型计算误差为10%左右。仿真模型可用于二氧化碳热泵热水器气冷器等关键部件设计,以及系统超临界运行的控制参数优化。

太阳能热泵复合系统应用与节能分析

本文分析计算了广东某地区一个300间客房的酒店采用太阳能和热泵复合系统供应热水的方案,并且和采用电热水器供热水的方案进行了对比。研究表明,采用太阳能热泵复合系统仅需要18匹的热泵配20平米的太阳能集热器,即可满足每间客房8小时供热水的需求。供应热水的方案无论从初投资还是运行费用以及环保方面,都具有明显的优势。该方案可以为类似热水需求单位提供理论和现实的指导。

基于旧建筑改造的高端酒店式公寓热水系统设计难点探讨

近年来,由于我国社会经济转型、人口结构的变化,原先建造的大量建筑已经不满足市场经济的需要,存量旧建筑的改造成为一种行业现象。而改造项目由于新、旧标准不一致,建筑定位、功能、分隔变化,需要衔接原系统等原因,设计难度往往大于新建项目,通过海南三亚某小区3栋高层住宅楼改高端酒店式公寓的改造案例,分析阐述了原建筑集中热水系统存在着诸如系统过于复杂、热损失较大、采用太阳能+空气源热泵作为热源的双能源耦合热水系统无法实现耦合等比较典型的改造设计难点,并针对这些现存问题提供了如减少热源,简化、优化系统等一系列解决方案。旧建筑改造完毕后,至今运营良好。通过案例剖析,探讨了高端酒店式公寓热水系统改造设计思路。

可再生能源在医疗综合体项目的应用实践

以地处夏炎冬寒地区的某医疗综合体项目为例进行探讨,分析了地源热泵集中供冷供热和热回收技术供应生活热水的技术方案及合同能源管理商业模式设计方案,分析了其经济、节能和环保效益,并对未来同类项目的复制和推广给出了合理建议。

吨水耗电量在太阳能空气源热泵热水系统的应用

随着建设绿色低碳校园的理念提出,太阳能空气源热泵技术在高校得到了广泛应用。为了更好地分析和评价太阳能空气源热泵热水系统的节能降碳效果,以某高校宿舍楼为研究对象,设计了并联式太阳能空气源热泵(SC-ASHP)热水系统,分析了该系统的年实际运行情况,并与单一热泵(ASHP)热水系统的运行情况进行了对比研究。结果表明:该高校宿舍楼典型用水高峰期在18:00-22:00时,这有利于并联式太阳能空气源热泵热水系统在白天利用太阳能加热水箱,剩余不足部分由热泵进行补热。吨水耗电量可作为评价该热水系统运行效果的关键参数,并联式太阳能空气源热泵热水系统吨水耗电量y随环境温度T_a升高在逐渐降低,随进水温度T_(in)升高先减小后增大。在T_a和T_(in)都是11.5℃时,系统吨水耗电量达到最小值,这是因为当T_(in)>11.5℃时,不利于热泵凝汽器放热,热泵效率降低,热水系统吨水耗电量随之增大。并联式太阳能空气源热泵热水系统吨水耗电量整体低于单一热泵热水系统,其中热泵对系统吨水耗电量的影响最大。并联式太阳能空气源热泵热水系统比单一热泵热水系统年平均节省电量为4.18万kW·h,年平均降低CO_(2)间接排放量为41.67 tCO_(2),具有明显的节能降碳效果。

高温热泵在冷却水余热回收中的应用分析

文章提出了一种利用高温热泵回收冷却水余热制备中、高温热水的方案。通过建立简化的热力学模型,分析冷、热源温度对热泵单位制热量、单位压缩功及COP(Coefficient of Performance,能效比)值的影响。并从经济节能和环境保护两个方面进行了效益分析,结果表明:与传统的蒸汽加热制备热水相比,高温热泵回收冷却水余热制备中、高温热水的方案具有经济效益和环境效益,更符合节能减排要求。

闭式空气源热泵热水系统设计探讨

以学生宿舍闭式空气源热泵热水系统运行、改造过程中发现的问题为例,通过理论分析、流体仿真模拟,探讨了闭式空气源热泵热水系统卧式贮热水罐在集中负荷状况下实际可利用热水比例偏小问题。在工程实践中,采取卧式贮热水罐串联代替并联、并联辅热等方式,解决了宿舍热水运行问题。同时,通过流体仿真模拟,对该热水系统改造前后卧式贮热水罐实际可利用热水比例的值作比较分析。

火电机组循环水余热利用中吸收式热泵性能仿真

大型火电机组存在大量的低品位余热,如何实现低品位余热的高效利用显得尤为关键。针对火电机组循环化余热利用难题,提出了基于吸收式热泵的余热利用方案,系统分析了余热利用过程中吸收式热泵的性能。结果表明,驱动热源压力越大,低温循环水温度越高,热网回水温度越低,热泵机组的COP值越大,机组的整体经济性越好。

基于水源热泵技术的新型空调供暖系统在医疗建筑中的设计及应用

基于目前医院用热成本偏高、余热未利用的能耗现状和国家“双碳”目标,设计一种医院绿色高效的空调供暖系统,即高效储能的水源热泵供热系统,并应用于某中医院的建设中。系统内容包含余热回收热水管网汇集热量和谷电时段储能水箱储热能。该系统可高效替代目前常用的热空调系统,同时实现节能降碳和降本增效。基于峰谷电价,可实现多用谷电,少用峰电。

PV/T+相变能耦合水源热泵供暖与发电系统设计

PV/T供暖系统存在不稳定性和间歇性,不利于进行全天候稳定供暖。针对上述问题,在某宿舍楼供暖设计中采用了PV/T+相变能耦合水源热泵供暖与发电系统。系统白天利用PV/T板发电与取热,产生的一部分热量进入水源热泵机组供暖、另一部分热量进入储能水箱的换热盘管融冰,夜间利用水源热泵机组吸收水冰相变释放的大量潜热进行供暖,解决了太阳能不能全天候供暖问题。供暖所用的一部分热能与电能来源于太阳能,降低了冬季供暖能耗,实现了建筑节能。系统每年产生经济效益13.86万元,每年CO_(2)减排量286.83 t,S0_(2)、粉尘减排量2.21 t,系统经济效益和环保效益显著。

夏热冬暖地区双热泵型泳池专用空调机组的适用性分析

为了验证双热泵型泳池专用空调机组在夏热冬暖地区的适用性,通过热湿负荷及空气处理过程计算,对福州市某游泳馆全年热湿负荷特征进行分析,结果表明:采用双热泵型泳池专用空调机组,可以较好地解决冬季供热不足的问题,冬季及室外含湿量较低的过渡季节,通过控制新风比使两套制冷循环均转化为制热循环时,机组提供的热量不仅可以满足空调系统所需的热量,还有富余的热量给池水加热,显著减少辅助热源的容量,减少电耗。

燃气热泵系统在过渡季节制备生活热水的性能研究

研究了燃气热泵(GHP)系统在过渡季节制备生活热水的性能特性,分析了发动机余热回收对GHP系统性能的影响。在不同环境温度(15~24℃)和进水温度(37.7~47.8℃)下,考察回收与不回收发动机余热模式对生活热水制热量(Q_(h))、耗气功率(P_(gas))及一次能源利用率(r_(PER))的影响规律。结果表明,随着环境温度的升高,P_(gas)减小,而Q_(h)和r_(PER)呈现递增的趋势;随着进水温度的升高,P_(gas)增大,而Q_(h)和r_(PER)呈现递减的趋势。其中环境温度20~24℃与进水温度37.7~47.8℃为Q_(h)的不敏感区间,在环境温度为24℃和进水温度为37.7℃条件下,r_(PER)高达2.004。GHP系统的余热回收量分别占总制热量和发动机总余热的25.00%~30.16%和62.17%~71.56%,系统的余热利用率高。

风冷式热泵机组结构优化设计及散热性能研究

基于ANSYS ICEM软件对风冷式热泵机组进行物理建模和网格划分,在常规制冷工况下利用Fluent软件对运行机组进行温度场及速度场仿真模拟。分析其散热过程,并结合实验监测的方式进行研究。针对夏季高温风冷式热泵机组散热效率低下的问题,设计了一种辅助散热系统并进行结构优化,通过水帘预冷与雾化喷淋装置强化换热过程,提高散热效率、减少散热死区,并通过实验测试不同辅助装置对机组散热性能的影响。研究结果表明,增加辅助散热系统可有效提高机组散热效率。相同室外空气状态下,综合散热性能、蒸发效率以及经济性方面,雾化喷淋装置相比水帘预冷装置更有优势。

热泵热水器欧盟能效标识及生态设计指令解读

欧盟是我国热泵热水器产品主要的出口地之一,在欧盟出口和销售的热泵热水器产品要求强制加贴能效标识并应满足生态设计指令要求。为了使相关人员理解热泵热水器的能效标识以及生态设计指令相关要求,本文通过分类、归纳总结、对比,分析热泵热水器能效标识相关参数的确定、生态设计要求、市场监督要求,以及我国相关标准与欧盟的差异。

电力现货市场下热泵+水储能在火电机组灵活性改造中的应用研究

电力现货市场让电力回归商品属性,使得市场在电力资源配置中的作用日益突出。由于这一电力交易模式有利于促进新能源发电消纳,实现电力资源的优化配置,因此成为电力市场建设和电力改革的重要一环。以山东省某热电联产机组为例,构建了基于电压缩式热泵的余热回收及制冷方案与基于电锅炉耦合冷热双蓄水储能的深度调峰方案,为该机组参与电力现货市场提供了可行的技术改造方案。研究结果表明:改造后系统供热能力提升48 MW,供冷能力提升32 MW,机组调峰能力提升9%;项目财务内部收益率(税前)30.25%,投资回收期(税前)4.1年,具有较好的盈利能力。