热泵空调研究评述与技术进展

随着“十四五”规划到来,开发新能源与降低能耗已成为各项工作重心,而建筑节能是实施规划的关键环节。作为先进的节能装置,热泵空调已被广泛应用于工程项目并取得较好的节能效果,因此,如何进一步提升系统能效对建筑节能具有重要意义。以空气源热泵与水环热泵为例,详细讨论了不同热泵的节能机理与存在问题,同时,依据国内外最新研究理论与技术,结合工程项目的实测结果,从节能评估、运行优化与系统设计等方面来介绍提升系统能效的方法,以此促进热泵技术在我国进一步应用与发展。

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.

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。

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。

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。

水环路热泵空调系统的特点和设计方法

阐述了水源热泵的工作原理以及水环路热泵空调系统的特点,以某工程为例,介绍了 WLHP 系统的设计基本原则和设计方法,认为 WLHP 系统不仅能回收利用低位热能,既可供热又可供冷,而且能效比较高,这种系统在国内具有发展前景。

水环热泵空调系统的节能设计

介绍了水环热泵空调系统的工程应用实例,着重分析了水系统的设置方式和节能运行策略,提出以回水温度为控制信号的水泵变频控制和蓄热水箱的应用能进一步降低系统能耗。

水环热泵空调系统在我国应用中应注意的几个问题

论述了水环热泵空调系统应用中的几个问题 ,包括合理选择其应用场合 ;向系统引入外部低温热源 ,拓宽其应用范围 ;采用混合系统 ,进一步提高节能效果和环保效益并且讨论了系统设计的一些要点。

犐犇犆机房的余热利用

某工程利用地下室IDC机房的余热作为水环热泵系统的热源,同时在温度合适时直接利用水环热泵系统的水源冷却IDC机房,不开启IDC系统的离心制冷机组,达到空调系统的节能运行。简要介绍了该工程的冷热源和水环热泵系统设计。

水源热泵应用低温地热的节能效果分析

水源热泵（ＷＬＨＰ）是商业、公用建筑供暖空调的一种有效装置．ＷＬＨＰ系统通过热回收和热平衡取得节能效果．ＷＬＨＰ系统的水源温度一般控制在１６℃～３２℃之间．空调工况下，热泵的排热通过冷却塔散热控制水源温度不超过３２℃．供暖工况时，热泵的吸热通过加热器加热控制水源温度不低于１６℃．同时供冷供暖是ＷＬＨＰ系统独特的运行模式．本文着重分析这种运行模式的热力学性能和节能效果，并对低温地热用作ＷＬＨＰ系统水源热输入的节能效果进行分析．

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.

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。

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。

被动建筑的节能设计方法及其可行性

从建筑平面布局的缓冲区策略、形体的表面积及外围护结构等的处理3个方面,论述被动建筑的节能设计,其中又以外围护结构处理中的水环热泵空调系统为重点,阐述节能被动建筑的优越性与可行性。

关于地源水环热泵中央空调系统设计的讨论

根据工程实践对地源水环热泵中央空调系统设计中的系统连接方式、深井水源、定水量变水量、调节水池、辅助热源等问题提出的看法和同行们讨论。

夏热冬冷地区闭式湖水源热泵系统的运行特性分析

建立了闭式湖水源热泵系统的数学模型,根据逐时负荷与逐时气象参数对位于长沙的某闭式湖水源热泵系统的动态特性进行模拟,分析了封闭水体的深度和面积对制冷及制热工况下机组进液温度的影响。分析结果表明:在其他条件不变的情况下,增加水体的深度对系统的供冷性能有利,对系统的供热性能反而不利;增加水体的面积对提高系统供冷性能的作用较小,对提高系统供热性能的作用较大。在一些与长沙气候类似的地区应用闭式湖水源热泵系统时,只要换热盘管长度适当,换热流体可以不采用防冻液。

空气源-水环复合热泵空调系统能耗研究

介绍了水环热泵空调系统辅助热源的形式,提出了采用空气源和电加热作为辅助热源的空气源-水环复合热泵空调系统,研究了不同室外温度时建筑不同内外区冷热负荷比下该系统的能耗,分析了循环水温对系统能耗的影响,比较了该系统与采用电热锅炉和燃煤锅炉的传统水环热泵空调系统的一次能耗。

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。

常用空调水系统的控制方法

介绍了变流量一次泵系统冷水机组定流量方式、变流量一次泵系统冷水机组变流量方式、二次泵变流量系统、免费冷却系统以及水环热泵系统等常见的空调水系统的特点及自动控制方式。

闭式江水源热泵系统水流量最优值的计算方法

闭式换热盘管内的水流量变化影响水源热泵系统的整体性能。建立了水源热泵系统能耗数学模型和最佳水流量计算方法,通过水源热泵系统性能的理论计算,得到热泵系统整体性能系数与冷却水温度及冷却水设计流量百分数的拟合关系式;理论关系式表明,在定机组进水温度工况下,系统COP值在某一循环水设计流量百分数下取得最优值。在长江重庆段建立了闭式江水源热泵试验台,进行了变流量的冬夏季工况实验,实验结果与理论计算结果趋势一致。该计算方法可以为闭式水源热泵系统性能的进一步研究提供参考。