Experimental Study of Energy-Saving Air-Conditioner with Hot Water

Energy-saving air-conditioner with hot water is an air source heat pump air-conditioner,which can also supply hot water.The hot water is heated by a double pipe condenser connected with an air-cooled condenser in series in the system.This experiment of the energy-saving air-conditioner was carried out in the enthalpy-difference air-conditioner laboratory.The hot water temperature and the compressor's discharge and suction pressure were recorded in the working condition,where the ambient temperature was at 43 ℃,35 ℃,21 ℃,7 ℃,and 2 ℃ separately.The results showed that the system operated stably and reliably.This system can supply 240 L hot water at 50 ℃ in the whole year,and its coefficience of performance(COP)is much higher than the conventional air source heat pump system.Its energy conservation was proved by comparing the thermal efficiency with other sourece water heaters.

水环热泵系统辅助热源容量设计与调控策略

提出采用工况分析法设计水环热泵系统辅助热源容量,利用循环水能量变化量逆推建立辅助热源容量模型,并以天津地区某办公建筑群为实例,设计3种辅助热源容量方案,采用负荷与水温2种热量调控方案分析辅助热源对系统运行的影响,并采用负荷能耗分析法分析控制方案。测试结果表明:3种辅助热源容量方案均能够保证系统正常运行,按55%负荷率选取设计容量时,系统能效最高;优化中低负荷的供热量、实现机组与辅助热源能量平衡是提升系统能效的关键技术;相比负荷控制,水温调节更适宜水环热泵系统。

数据中心余热回收系统分析与工程案例探讨

随双碳目标提出,节能降耗成为各大数据中心在规划初期重点考虑因素之一。数据中心中IT设备废热具有不间断、变化幅度较小等特点,合理的余热回收技术可有明显的节能效果,减少碳排放。针对数据中心常用的制冷架构,通过结合北方某数据中心工程案例,对余热回收系统的节能性和设计要点进行了分析。

地下水源热泵及其设计方法

文章介绍了地下水源热泵的优点,并提出了地下水源热泵地下水流量的设计方法及地下水的处理方法。

地表水源热泵系统的设计

介绍了地表水源热泵系统的2种形式及其特点;研究了湖水传热的方式,并给出了湖水换热器的设计方法,包括循环介质流量、换热器类型、换热器的长度、换热器管径的确定。

水环热泵空调系统在地下工程中的应用

鉴于地下工程目前采用的集中式空调系统存在无法分区调温和能耗大的问题,分析了水环热泵空调系统在地下工程中使用的可行性。针对水环热泵系统中传统冷却塔模式易暴露的不足和地下工程水温常年稳定在7-26°C的特点,提出采用地下储水箱和风冷热泵机组替代冷却塔,并分析了该冷却系统运行的规律。同时考虑了地下电站的余热利用,对水环热泵系统与柴油电站冷却水系统联合运行的方法进行了探讨。

长江水源热泵开式与闭式实验对比分析

长江水资源丰富,可作为水源热泵系统的低位冷热源。针对长江水源特点进行了开式系统与闭式系统的对比实验,获得了两者的机组性能系数、系统整体性能系数、闭式系统中换热器内水温变化规律以及有效换热管段等参数。分析了对比实验数据,得出本实验中开式、闭式系统热泵机组性能系数分别为3.08和3.77,整体性能系数分别为2.38和2.80。最后对开式和闭式长江水源热泵的应用作了对比分析,指出了应用长江水作低位冷热源必须注意的问题。

水箱水温对CO_2热泵热水器性能影响的实验研究

通过实验对比研究了循环加热和一次加热热水时,水箱水温对CO2热泵热水器性能的影响。循环加热工况时,随着水温的升高,压缩机的进、排气压力逐渐升高,功耗增加;气体冷却器的CO2进、出口温度升高,内侧CO2和外侧水的温差逐渐减小,换热量减小;CO2热泵系统的COP下降。一次加热工况时,进水温度一定,系统的各项运行参数稳定,COP基本保持不变。以水温度17℃为例,系统COP在3.5左右,远远高于循环加热的COP。实验结果表明水箱水温对系统的性能有一定影响。根据实验结果提出了水箱结构改进方案,使气冷器入口水温稳定在较低水平,可有效提高系统的性能。

开式地表水源热泵系统取水能耗限值确定方法

对于开式地表水源热泵来说,取水能耗是决定系统节能性的关键因素。在水源热泵机组能耗模型、取水能耗模型等的基础上建立了开式地表水源热泵系统的能效比耦合模型,并得到了基于节能率的地表水源热泵系统的不同取水温度和不同取水能耗下的耦合限值。通过实际案例,计算得到了地表水源热泵系统不同取水温度下以及不同系统方式下的系统节能率,建立了开式地表水源热泵系统取水能耗限值方法。

水环热泵空调系统的经济性研究

根据水环热泵空调系统的特点,以某办公楼为代表性建筑,根据我国的气候分区特点,选取哈尔滨、乌鲁木齐、北京、武汉和广州为各气候分区的代表性城市,并以常规空调系统为比较对象来进行水环热泵空调系统的经济性研究。本文利用建筑能耗模拟软件eQUEST对该办公楼建筑在各城市分别采用水环热泵空调系统和常规空调系统的能耗进行了精确的模拟,并结合各代表性城市的公共事业费率,通过全面考虑水环热泵空调系统与常规空调系统在初投资、运行费用和维护管理等各方面的差异,计算了两空调系统型式在各城市的寿命周期成本和年费用,分析了水环热泵空调系统在我国各气候分区的经济性。

水环热泵空调系统的适用性研究

以某办公楼为代表性建筑,以哈尔滨、乌鲁木齐、北京、武汉和广州为各气候分区的代表性城市,以风机盘管加新风系统为水环热泵空调系统的比较对象,通过运用eQUEST能耗模拟软件,全面分析对比了两空调系统在各城市应用的能耗和运行费用,得出了水环热泵空调系统在我国各气候分区的适用性。

水环多联复合空调在北方高层建筑的应用分析

传统空气源多联式空调系统存在如下问题:当室外环境温度降低,系统规模增大时,多联机性能逐渐恶化,效率降低.规模过大还会给多联机系统带来制冷剂充灌量大,回油困难等问题.为解决这些问题,本文提出了水环多联复合式空调系统,分析了该系统的原理及特点.选择一幢高层写字楼为样本建筑,以北京、沈阳、济南等三个城市为例,模拟了该系统的运行及能耗状况,结果表明:该系统能很好的满足北方地区高层建筑的负荷特点,并能安全高效运行.就整个采暖季而言,对应1W的输入功率,可以获得2.85~3.11 W的热量,同时获得1.11~1.62 W冷量,能量利用效果较好.

新型双级耦合热泵系统最佳中间环路供水温度研究

新型双级耦合热泵供暖系统由一级侧机组（空气-水热泵机组）和二级侧机组（水-水热泵机组）通过中间水环路耦合在一起。中间环路供水温度的变化对一、二级侧机组运行特性有较大影响。利用计算机仿真程序，对双级耦合热泵供暖系统稳态特性进行了计算机模拟，着重分析了中间环路水温对系统运行特性的影响，并以双级耦合热泵供暖系统能源利用效率最优为目标函数，得到最佳中间环路供水温度的理想设定范围。研究结果显示，最佳中间环路供水温度理想设定范围应在13～18℃之间，双级耦合热泵供暖系统在此温度区间运行，可提高能源利用效率10％以上。

基于能级理论的水环热泵系统节能性分析

为研究水环热泵系统节能性，提出能级理念。基于此研究理念，采用系统内部循环水作为研究对象，以负荷率作为研究切入点，提出“能级差分析方法”作为系统运行工况节能性分析方法并以能级差数ψ作为节能性新的评价指标。选取天津地区单体办公建筑作为试验对象，对传统空调系统与水环热泵系统进行夏季20％，40％，60％，80％和100％5档能耗测试，基于对非标工况研究意义的考虑，提出“部分负荷率无因次分析方法”对试验数据进行分析处理。结果表明：能级差数是负荷率的单值函数；系统仅在满负荷工况段相比传统空调系统不具有节能性。随负荷率的变化，水环热泵系统能耗呈现非线性变化规律，能耗曲线畸变工况点出现在80％-100％负荷段。

热管/蒸气压缩复合水环热泵系统在无内区建筑中的应用效果

水环热泵系统应用于大内区建筑时节能效果显著。近年来,为追求独立调控、分户计量的效果,很多小内区甚至无内区建筑也采用该系统,其热泵的取热量几乎全部由锅炉提供,导致能量品位的浪费以及燃料与电的双重花费。针对上述情况,提出了基于分离式热管和蒸气压缩式制冷的复合水环热泵机组技术方案,并构建了可实现高温热水直接向末端供热的复合水环热泵系统。以某典型无内区建筑为例,模拟分析了复合水环热泵系统在我国不同气候条件下的全年运行性能。结果表明,与现行的常规水环热泵系统相比,该系统具有良好的适应性和节能效果,供暖期的节能率可达30%~35%。

水环热泵空调系统运行节能探讨

通过对水环热泵空调系统典型运行工况的分析,从节能的角度出发,提出了几种水环热泵系统在运行过程中节能的技术措施,旨在为水环热泵技术的推广和应用提供必要的参考.但节能技术措施的实施具有较强的针对性,需要综合无余热负荷(冷负荷)、建筑功能、气象参数等多方面的因素进行综合考虑.

开式湖水源热泵系统温排水热扩散模拟研究

针对南京某湖水源热泵项目,该方法利用标准k-ε紊流模型对热泵系统运行时温排水的热扩散进行了三维数值模拟.重点研究了深度不均湖体中,排水口位置对温排水热扩散效应的影响.通过分析比较得出,排水位置对水平方向温排水热扩散影响较大,而对垂直方向热扩散影响比较微弱,高温区集中于排水口附近的小区域;在允许范围内将取水口设置于排水口上游可以降低"热短路"造成的影响;在排水口附近采取喷水或跌水措施,可以降低热泵系统尾水造成的湖体环境温升,研究结果为开式湖水源热泵系统设计提供参考.

水环热泵空调系统应用于综合办公建筑的节能性研究

利用公共建筑热环境系统模拟计算软件DeST-c,模拟计算了水环热泵空调系统与风机盘管加新风系统在不同条件下的全年冷、热源运行能耗。分析了建筑内部负荷对水环热泵空调系统节能性的影响。得到了水环热泵空调系统在我国的适用地区范围。

基于寿命周期成本评价方法的开式地表水源热泵系统优化分析

针对开式地表水源热泵系统,建立了应用于工程评价的简化的寿命周期成本(LCC)计算模型.采用Dest-c对某工程实例进行全年能耗模拟,根据结果分析负荷需求特性,结合机组及水泵的性能曲线,进行系统LCC值分析.将开式地表水源热泵系统与常规冷热源系统组成LCC的各项成本进行比较,得出开式地表水源热泵系统LCC的影响因素主要为设计取水温度、排放水温度和取水高差.通过对以上问题的分析,探讨了优化系统的措施.在取水温度为24℃时,取水泵定温差变频运行,通过拟合曲线得到最佳取水温差为7.7℃,对应的最小LCC为441.80.另外,考虑机组变工况运行情况,得到了更小的LCC值为433.50,说明变工况运行能进一步产生节能效益.

地下水源水环热泵空调系统的节能运行研究

根据笔者提出的共用空调动力设备和末端空调水源热泵机组耗电量的推算方法,对北京某公寓地下水源水环热泵空调系统两年多的实测数据进行了分析研究。结果表明,原有系统的二次循环水泵系统能耗大、部分负荷调节性差。对水泵系统进行了节能改造,在原有的定流量二次循环泵上增设变频器。改造后二次循环水泵的节电效率高达35%,节能效果十分显著。