太阳能-空气源热泵热水系统新型组合优化设计

太阳能-空气源热泵热水系统(solar-air source heat pump hot water system, SAHWS)常用于宿舍楼宇供暖,通过对系统参数的优化设计可显著提高系统能效性能与环境友好性。为得到一种综合考虑SAHWS经济、能源、环保与节能的优化方法,提出了一种新型组合优化设计策略,并利用TRNSYS软件搭建系统仿真模型,以西安、西宁、拉萨这3座不同太阳能资源等级城市为例,对SAHWS运行工况对比分析。结果表明:与常用生命周期成本设计相比,所提出的组合优化设计不仅降低了系统成本,还有着较低的系统能耗;组合优化设计的热泵能耗与工作小时数最短,且有最低的热损,在投资成本、系统季节性能因子、太阳能保证率以及碳粉尘、二氧化碳排放量均有较好表现。

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。

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。

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。

催化热水循环泵机封频繁泄漏问题分析及治理

宁夏石化公司炼油催化装置热水循环泵1202-P-101在使用过程中,出现机封频繁泄漏的问题,造成现场频繁检修,影响装置长周期稳定运行。设备专业组通过分析得出影响机封频繁泄漏的原因主要为循环水质较脏、循环水管线易堵塞、机封冷却器冷却效果不佳。针对以上原因,本单位进行隐患治理,现场更换并扩粗循环水进机封冷却器管线,同时针对其中一台机泵采取整体更换为换热面积更大的机封冷却器,以此增加机封冲洗水换热冷却效率,保障冲洗效果,延长动设备长周期运行寿命。

夏热冬冷地区空调冷热源配置的多目标优化

为实现“双碳”背景下清零建筑直接碳排放的目标,夏热冬冷地区建筑空调冷热源越来越多地采用空气源热泵加水冷式冷水机组的复合架构。其中,空气源热泵冬季供热,夏季与水冷式机组共同供冷。由于空气源热泵供冷能效较低,提高水冷式机组容量配置,尽可能使之分担更多的冷负荷,有利于降低系统供冷能耗,但系统投资也将随之上升。因此,有必要研究复合架构下空调冷热源配置的综合优化方法。利用层次分析法,计算空调冷热源系统的节能性、环保性、经济性、节材性等不同目标维度的权重,建立空调冷热源的综合优化目标函数。设计空调冷热源配置的优化流程,并以上海某办公建筑为例进行分析。结果表明,随着水冷机组容量的增加,空调冷热源系统的全年能耗降低,耗材生产能耗、折算年费上升,而碳排放呈先降后升的规律。多目标优化方法可以更好地实现各项指标之间的平衡,为相关研究及实际项目决策提供参考。

中学宿舍热水系统设计及其技术要点

对成都七中新校区学生宿舍热水系统设计进行介绍和分析,根据中学宿舍建筑的热水使用特点和后期项目反馈情况,提出采用空气源热泵系统时需注意的问题;选用冷水供水泵流量时,完全按规范要求计算,结果出现了设计秒流量小于设计小时水量的情况,介绍了项目冷水供水泵流量的复核修正方法;分析了项目保证热水系统循环效果的措施以及给水管道布置方法。

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。

酒店项目中风冷热泵供应生活热水的效益评估与优化

分析风冷热泵原理及其在酒店的应用价值,介绍在酒店生活热水系统应用风冷热泵的设计流程,以某酒店项目为对象,评价该技术的应用效益与优化效果。结果显示,风冷热泵相较于传统锅炉供热水方式,其运行成本低,投资回报期短,投资效益更好。

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。

长输热水管网水锤防治措施分析

根据对水锤压力公式各项含义的分析,阐述了管道内水锤形成的基本原因及对水锤产生影响的基本因素。根据分析结果,提出了在长输供热管网及系统中,减少或避免水锤的一般性建议。同时,以某长输供热管网实际工程为例,进一步解释水锤成因的各项因素在实际工程中的影响情况,具体为对该实际工程进行动态水力分析,针对该工程中阀门关闭、水泵故障、事故断电等多种工况进行分析并对比,提出了在此类工程中保证供热系统安全运行的措施。

夏热冬冷地区空气源热泵供暖结霜规律研究

基于“双碳”目标,我国各领域电能替代工作取得了蓬勃发展。在建筑领域,目前我国正在大力推广空气源热泵供暖技术,为了探究其电力替代可行性,基于空气源热泵结霜机理,提出了一种基于气象参数及水相图的结霜理论判断方法,并选取夏热冬冷地区10个典型城市进行了空气源热泵供暖结霜规律分析。结果表明,夏热冬冷地区整体较适合开展空气源热泵供暖,但工程实践中应结合不同城市结霜规律针对性制定除霜控制策略。此外,提出的空气源热泵结霜判断方法相较于传统研究具有一定优势,可有效避免热泵机组结霜时长被低估等问题。该理论方法为解决夏热冬冷地区“双碳”目标与健康舒适人居所面临的挑战提供了有力支撑。

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。

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。

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。

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。

直膨式太阳能PVT热泵热水系统运行性能仿真与分析

直膨式太阳能光伏光热(photovoltaic-thermal,PVT)热泵是一种综合利用太阳能资源的新型高效技术。为探究不同环境条件以及系统配置方式对直膨式太阳能PVT热泵热水系统运行性能的影响,基于能量平衡原理在Matlab平台上建立了系统的仿真模型,基于临港地区的环境数据,分析了各季节典型日下不同配置系统的热水供应性能以及发电增益的全年波动情况。结果表明,随压缩机理论输气量的减小,热水系统的性能系数(coefficient of performance,COP)有所提高,但所需的加热时间增加,系统的全年发电增益随理论输气量的减小而减小。

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。

太阳能热泵系统配置形式及其研究进展

采用不同用途及配置形式相结合的分类方法对太阳能热泵系统进行分类,指出不同形式太阳能热泵系统的特点、当前研究现状及未来发展趋势,分析环境及运行参数对系统热力性能的影响。通过文献综述发现,在一定运行工况下,直膨式太阳能热泵系统性能系数(COP)值可达9.40以上,非直膨式太阳能热泵系统COP值可达8.80以上。提出太阳能热泵系统的应用与研究应从能耗与效率、经济性、可靠性、运行与操控等方面着手,朝更加高效经济、节能可靠的方向发展。

某大型酒店综合能源系统优化提升改造项目分析

针对某五星级酒店冬季供暖、生活热水、泳池热水、洗衣房蒸汽等多种热源需求,采用多种与各需热系统相适宜的热源方式替代酒店原蒸汽热源系统。相适宜的热源替代系统包括:燃气蒸汽发生器蒸汽供应系统、容积式燃气热水炉分系统分区热水供应系统、常压模块式燃气热水锅炉+空气源热泵机组多能耦合联合供暖系统、泳池专用空气源热泵机组串联直供热水系统、容积式燃气热水炉供暖系统等。各系统通过近1个供暖季的运行,取得了良好的节能和节费效果。