Heat flow balance and control strategies for a large GSHP

The possibility of underground imbalance between heat emission and absorption has a negative impact on the performance of ground-source heat pump systems （GSHPs）. Numerical and experimental researches were made in a residential building, which is supplied with a GSHP system and a ceiling radiation system combined with a replacement fresh air system. EnergyPlus simulations were used to estimate heating and cooling loads, and to assess the heat generated from the water pump, the fan and the heat pump unit. Then, Fluent simulations were used to compare three different control strategies of handling the underground heat exchange. These simulations were strongly based on an experimentally verified model. It is obtained that a ratio between cooling and heating loads is 5.08 ： 1 in a case study in Nanjing. Moreover, the control strategy based on the starting time is more efficient and reliable than the temperature and temperature difference strategies to control the underground heat exchange.

超低能耗住宅暖通空调系统设计与运行探讨

超低能耗建筑旨在使运行能耗最小化的同时,给住户提供比常规住房更好的室内空气质量(IAQ)和热湿条件。这种技术体系的核心是实现被动技术的最大化利用,减少建筑本身的冷热需求,同时优先应用可再生能源,以减少建筑供暖、供冷和照明能耗。本文以青岛地区中德被动式超低能耗住宅推广示范小区为例,首先介绍了被动式超低能耗住宅的被动设计方案;其次,详细介绍了项目的暖通空调设计方案,包括冷热源系统、新风系统、厨房通风等方面的设计;最后,对典型住户进行了连续监测,并分析了系统运行效果。本文的研究旨在探索超低能耗住宅被动设计及暖通空调设计方案,为住宅的低碳设计提供技术经验。

基于复合式热源的天棚辐射供暖系统在住宅中的应用

在我国实现“碳达峰、碳中和”目标的大背景下,为响应南方地区人民对冬季供暖的热切呼声,亟待探索出适合南方地区气候特点同时又兼顾经济性、环保性的住宅供暖方式。以南方地区某新建住宅小区为例,对该区域住宅小区集中供暖系统不同热源形式进行了分析比选。详细介绍了地源热泵与风冷热泵联合供暖的热源方案比选思路、系统设置及运行原理,重点对这两种热源不同搭配比例下的经济性进行了对比分析;总结了该系统能源机房及地源侧设计要点;介绍了改善地源热泵系统地源侧土壤冬、夏热量不平衡的方法;提供了天棚辐射系统夏季辅助供冷运行的判断条件;介绍了天棚辐射供暖末端在住宅中的设置方式及构造做法。

保定市农村住宅空气源热泵供暖调研及分析

为了解寒冷地区农村“煤改电”项目实施成效,选取河北省保定市农村煤改电用户开展实地调研,分析了农村地区居民热水型空气源热泵的使用行为特征及供暖需求。结果表明:保定地区60%以上的农户供暖季空气源热泵热水机组的使用模式为全天开启,且农户在使用期间不对空气源热泵热水机组出水温度以及房间供暖末端进行调控的占多数;空气源热泵热水机组供暖条件下,农村住宅供暖区域一般为客厅和卧室,供暖室内温度主要集中在16~18℃;农户满意度调查结果显示,热水型空气源热泵总体上可以满足农户基本的供暖需求,供暖系统运行费用偏高与供暖房间热舒适性欠佳是目前热水型空气源热泵在保定农村地区实际应用中存在的主要问题。

热泵废热再生转轮除湿空调系统的性能研究

建立空气源热泵与小型固体除湿转轮相结合的复合机组,利用压缩机的高温排气和冷凝热作为转轮除湿剂的再生能源,并应用于新风量较小、湿负荷较低的居住建筑。对热泵的排气温度与能量利用特性进行分析并对热泵废热利用情况下的除湿转轮进行模拟与实验研究,结果表明在夏季冷却除湿工况下,热泵系统的废热足够实现除湿转轮的再生并满足室内湿负荷的要求。将复合机组的一次能源利用率与传统系统进行对比,在冬季工况下,复合机组的一次能源利用率相较于空气源热泵高25%;在夏季工况下,复合机组的一次能源利用率相较于空气源热泵高36%。

长江流域住宅分散式供暖改造案例及分析

针对目前长江流域住宅冬季室内温度低、舒适性差的问题,在合肥某住宅安装了空气源热泵和辐射地板供暖系统。测试结果表明,辐射地板采用35℃的热水供暖时,室内温度16～18℃,竖直方向温度分布均匀,能较好地满足人员舒适性要求。结合该供暖改造案例,在室内热舒适和供热量等方面分析比较了辐射地板和送风末端,并探讨了空气源热泵作为长江流域住宅分散式供暖热源的适宜性。

城市污水热泵在住宅供热中的应用

阐述了城市污水水温特点及污水热泵系统形式 ,分析了污水热泵的应用潜力及技术经济性 。

我国北方农村清洁取暖适宜模式研究——基于河南省鹤壁市和山东省商河县的实践

本文梳理了目前我国北方农村清洁取暖的进展及相关问题,分析了农村清洁取暖在初投资、运行费、使用便捷性及统筹规划四个方面存在的关键约束性因素,提出了北方农宅清洁取暖的适宜模式,即一万元初投资(每户)、一千元运行费(每年)、一键式操作、一个规划的"四一"模式。基于对所指导实施的河南省鹤壁市和山东省商河县两个实际案例的数据监测和统计分析,证明了"四一"模式的可实现性和可推广性。该模式为解决我国北方农村清洁取暖所面临的诸多难题给出了一条切实可行的发展路径,也为农村建筑用能领域尽早实现"碳达峰"和"碳中和"提供助力。

污水源热泵与中水回用结合系统在住宅小区的应用

介绍了污水源热泵和中水回用结合系统的系统流程、系统构成、系统控制、负荷模拟计算及对环境的影响,结合其在某住宅小区的应用进行了经济性分析。

住宅建筑中闭式水源热泵空调系统的应用研究

北京嘉和丽园住宅公寓楼采用闭式地下水水源热泵空调系统 ,引入了外部低位热源。基于该系统 2 0 0 2年 1 0月至 2 0 0 3年 8月的运行数据 ,对系统共用空调动力设备能耗进行计算 。

夏热冬冷地区住宅供暖问题刍议

夏热冬冷地区住宅供暖关乎人民健康,惠及民生,是我国实现小康目标的重要环节。集中供暖是供暖技术的一种形式,但若在夏热冬冷地区全面推广集中供暖,既无条件,也不现实,供暖技术应该多元化。提出了改进房间空调器、改善围护结构保温等技术措施,以及基于水源热泵的能源总线系统和热电联产耦合热泵的高能效集中供暖系统;指出了节能、转移和利用可再生能源等解决供暖能源的途径。

崇明某生态住宅小区地表水地源热泵系统方案可行性分析

结合该小区邻近长江的地理优势,分析了选用水源热泵机组作为小区空调冷热源的技术可行性,并与燃气锅炉+冷水机组和空气源热泵进行了经济性比较。结果表明,水源热泵机组初投资略高,运行费用低,投资回收期短,作为该小区集中空调系统的冷热源在技术经济上是可行的。

空气源热泵用于住宅地板辐射供暖的实测研究

在南京一住宅作了一个供暖期的运行实测 ,由测定结果和统计计算获得了热泵系统在不同室外天气条件下的运行参数、能耗、运行费用、房间空气温度、平均辐射温度、作用温度等数据 ,证明在该地区这种供暖方式是经济、舒适、可行的。

户用太阳能-空气源热泵耦合供能系统性能模拟研究

针对夏热冬冷地区家庭供冷、供暖和生活热水需求特点,建立了一套户用太阳能-空气源热泵耦合供能系统.调研形成了夏热冬冷地区住宅用能模型,构建住宅建筑模型,进一步用TRNSYS软件搭建系统仿真模型,模拟系统全年运行并得到相应数据.仿真结果表明:系统全年运行的太阳能集热效率在40%左右,系统能效比为4.45,系统不保证率为0.9%,佐证系统的可行性;对系统全年能耗进行分类分析,与传统系统进行对比,成本差额动态回收期为11.0 a,年运行费用节省621.8元,年碳排放减少621.2 kg,验证了系统的经济性与环保性;通过对太阳能集热器面积和贮热水箱体积进行调节模拟确立系统参数的最佳匹配范围,以夏热冬冷地区两居室为例,空气源热泵依据供冷供热负荷选型后,匹配的太阳能集热器面积推荐范围为2.7±0.3m^(2)、贮热水箱容积推荐范围为0.20±0.05 m^(3),可为系统的推广应用提供理论依据.

污水源热泵系统在南宁市生活小区的应用分析

南宁市城区结构和居民生活情况的调查和计算表明,小区污水温度和污水排放量都符合污水源热泵的使用要求,热泵热水理论人口覆盖率达到90%,对比电热水器、燃气热水器、柴油锅炉和太阳能热水器的费用节约分别达到78.9%、72.8%、72.7%和33.3%,人均年CO2和SO2减少率为78.9%和78.7%,小区污水源热泵系统具有很大的发展前景。

可再生能源在武汉某住宅建筑中的应用分析

以一住宅小区工程为例,分析了地源热泵和太阳能照明在住宅建筑中的应用。通过方案比较与节能分析,指出了可再生能源在住宅建筑中的应用前景。

川西藏区居住建筑可再生能源供暖热源适宜性研究

通过分析川西藏区太阳能集热量与建筑供暖耗热量之间的平衡关系,以太阳能供暖保证率20%,50%,100%作为供暖能源划分依据,对川西藏区太阳能、空气源热泵与其他可再生能源供暖适宜区间进行了划分,得到4个区分别为Ⅰ区(太阳能系统)、Ⅱ区(空气源热泵辅助太阳能系统)、Ⅲ区(太阳能辅助空气源热泵系统)及Ⅳ区(其他可再生能源辅助空气源热泵系统),提出了居住建筑可再生能源供暖模式优选图谱。选择川西藏区的6个地区进行分析,在建筑与集热器面积比为3.0的条件下,根据建筑热指标和优选图谱得到6个地区的供暖能源形式及其适用条件。

水环热泵在夏热冬暖地区住宅建筑的应用

提出把水环热泵系统应用于夏热冬暖地区的住宅建筑。通过水环热泵系统把每户的空调主机和热水器连接起来,可以回收空调冷凝热来制取生活热水,实现夏季同时供冷和供应生活热水。介绍了3种在住宅中应用的水环热泵系统形式,并对其特点进行了分析。最后通过与分体式空调器加电热水器相比,得出结论:水环热泵空调系统在夏热冬暖地区住宅建筑中应用具有节能性。

我国夏热冬冷地区住宅冬季供暖问题探索

长期以来,我国夏热冬冷地区是非采暖地区,居住建筑设计不考虑供暖要求。通过实地调研和现场测试研究,提出供暖方式建议,夏热冬冷地区供暖方式多样化,但集中供暖不适宜于该地区,对室内热舒适要求高,可选择室内末端为低温地板辐射供暖的供暖模式,改造难度大的老旧城区可选择天然气壁挂炉或空气源热泵,新建城区可推广使用地源热泵、太阳能等可再生能源,或利用热电厂余热集中供暖。

上海地区空气源热泵结合小温差换热风机盘管末端的供暖空调系统性能的实验研究

为解决夏热冬冷地区冬季供暖问题,本文设计了空气源热泵结合小温差换热风机盘管末端的分布式空调系统。实验研究表明:在冬季典型工况下采用35℃左右的热水供暖,系统制热性能系数(COP)可达3.0;在夏季典型工况下采用10℃左右的冷水制冷,系统制冷COP也在3.0以上。结果表明通过使用小温差换热末端降低了机组设定出水温度,改善了机组的运行工况,提升系统的能效比。系统解决了目前空气源热泵在冬季低温工况下供暖能效低、舒适性差等问题,为解决我国南方冬季供暖问题提供了可行方案。