严寒地区太阳能-地埋管地源热泵系统耦合性能研究

为解决严寒地区采用地埋管地源热泵系统供暖引起的土壤热失衡问题,以太阳能辅助地埋管地源热泵耦合系统为研究对象,分析了地埋管换热器供能性能、系统运行1a和10a后的土壤温度变化特性及土壤初始温度与集热器面积的关系,拟合得到了土壤初始温度与单位建筑面积下最优集热器面积的数学表达式,采用费用年值法对该耦合系统与常规燃煤锅炉供暖系统进行了经济性比较分析。结果表明:在冬季利用该耦合系统供暖且采用蓄热水箱出口与地埋管出口温差为10℃控制太阳能集热系统辅助供暖的方案,耦合系统运行1a后,土壤平均温度升高0.09℃,土壤热平衡率为101%;10a后土壤平均温度升高0.35℃,土壤热平衡率为104%;该耦合系统供暖经济性优于传统燃煤锅炉供暖系统。     

太阳能-土壤源热泵系统联合供暖运行模式的探讨

针对青岛地区的气候条件，对太阳能一土壤源热泵系统（SESHPS）有、无蓄热水箱时各联合供暖运行模式进行了数值模拟。结果表明，与土壤源热泵相比，联合供暖运行模式具有明显的节能效果，有、无蓄热水箱时的节能率分别为14．5％和10．4％；有蓄热水箱时的联合供暖运行模式二（集热器与埋管串联运行，载热流体先经过埋管后进入集热器）的效果最佳。对SESHPS联合供暖运行模式的优化结果表明，可按能量比例63％与37％或尺寸比例13．8m／m^2来设计埋管长度与集热器面积。     

太阳能辅助地源热泵供热运行特性研究

介绍了太阳能辅助地源热泵,对其各装置性能进行了研究。分析了地下埋管换热器进出口水温及有、无蓄热水箱对太阳能辅助地源热泵性能的影响。太阳能辅助地源热泵制热性能系数随地下埋管换热器进口水温的升高呈下降趋势,随其出口水温的升高呈上升趋势。随地下埋管换热器出口水温升高,蒸发器传热量增大。当太阳能辅助地源热泵中无蓄热水箱时太阳能集热器的瞬时集热效率高于有蓄热水箱时的瞬时集热效率。就总体效果而言,有蓄热水箱要优于无蓄热水箱,这样可使地源热泵运行更加稳定。     

新型太阳能地源热泵耦合系统的设计与优化

系统中太阳能集热系统可以实现季节性蓄热,蓄热水箱冬季可高品质供暖,夏季采用"降膜法换热"原理实现高效制冷。新型太阳能地源热泵耦合系统使地源热泵系统间歇运行,有利于恢复地下温度场,增加地埋管的寿命,提高地源热泵工作效率和使用年限。实验研究表明该系统具有明显的减能减排和经济效益,为后续太阳能、地源热泵的研究与发展提供了依据。     

太阳能辅助地埋管地源热泵系统设计及实例分析

基于热平衡法提出了确定太阳能辅助地埋管地源热泵系统中太阳能集热器面积的方法。针对大连地区一公共建筑,提出了太阳能辅助地埋管地源热泵系统设计方案。采用TRNSYS软件对该系统运行参数进行了仿真模拟,结果显示,在保证建筑供热量的基础上,系统能长期保证热泵源侧换热器所在蓄热土壤平均温度呈周期性一致变化,且冬季热泵机组COP较无集热器工况显著提高。     

分区串并联式SGCHPSS组合系统容量匹配与运行优化研究

为获得较高的取热温差与换热效率,提高系统综合性能,本文提出了一种将地埋管群分区串并联的SGCHPSS组合系统.基于TRNSYS-18建立了分区串并联式SGCHPSS组合系统的物理模型,利用该模型模拟研究了在不同串并联分区面积、 不同蓄热量的情况下,系统综合性能,得到串联区与并联区面积比为1:4,蓄热量为3:2时,系统具有最佳的综合性能.以该设计建立分区串并联式SGCHPSS组合系统数学模型,选取太阳能集热面积、 蓄热水箱容积、 地源热泵容量作为系统的容量匹配优化变量,选择太阳能集热器启停温差、 地埋管群蓄热温差、 热泵启停温差作为系统的运行优化变量,根据我国建筑热工分区与太阳能资源分区选取典型城市,基于遗传算法基本原理,以分区串并联式SGCHPSS组合系统全生命周期内成本最低为目标函数,通过MATLAB软件的遗传算法工具箱,对各典型城市的容量匹配与运行优化进行了优化计算.容量匹配优化结果表明,在太阳能极丰富的地区不适用太阳能跨季节蓄热,建议采用短期蓄热,可节约18％的费用.分区串并联式SGCHPSS组合系统在寒冷地区采用最低推荐太阳能保证率经济性最佳.运行优化结果表明,各地的管群最佳蓄热温差在5～8℃之间.在乌鲁木齐以外的地区,若蓄热水箱温度低于采暖设计供水温度,推荐直接开启地源热泵以满足用户需求.     

基于寒冷地区季节性蓄热太阳能-土壤源热泵系统太阳能集热器设计参数研究

基于TRNSYS平台以土壤热平衡为目标搭建季节性蓄热太阳能-土壤源热泵系统模型进行模拟动态研究。用DeST软件模拟寒冷地区住宅建筑负荷,提出一种面积匹配法,即通过模拟建筑全年累积冷热负荷差、太阳能集热器单位面积平均日得热量和预期蓄热天数确定太阳能集热器面积Ac,以土壤平均温度偏移率绝对值小于1%为判定依据,Ac增减10%不断调整从而确定新的太阳能集热面积,最终找到最佳匹配面积。本文通过对住宅建筑案例说明了本方法的实用性。最佳匹配面积的太阳能-土壤源热泵系统既解决传统土壤源热泵在寒冷地区长周期运行条件下的冷积累问题,又避免了土壤的热积累现象,为寒冷地区季节性蓄热太阳能-土壤源热泵系统需确定的太阳能集热器面积设计提供方法。     

严寒地区深地埋管热泵运行状态土壤平均温度研究

严寒地区使用地源热泵供暖时,由于建筑负荷特性,地源热泵长期运行后会使土壤平均温度降低,造成供暖效果不佳甚至浪费更多能源。本文对拟采用地源热泵进行供暖的办公楼进行DeST软件建模,得到其动态热负荷;利用TRNSYS软件搭建地源热泵系统仿真模拟平台,通过改变地埋管深度,模拟供暖工况下热泵系统动态运行。从不同深度地源热泵系统运行10年后土壤平均温度以年为周期的波动变化情况可知,单独供暖工况下1200m深地埋管附近土壤温度场的温降幅度比100m浅地埋管土壤温度场低6.0℃。上述结果可为严寒地区深地埋管热泵系统的设计和运行管理提供参考。     

乌鲁木齐地区燃气太阳能联合供暖应用

乌鲁木齐天然气和燃气资源丰富,为缓解该城市冬季供暖高污染、高能耗的状况,以某别墅为例,探讨燃气太阳能联合供暖系统在乌鲁木齐市的应用。系统以太阳能和燃气壁挂炉为热源,以水箱为蓄热中心,地面辐射供暖为末端供暖方式。通过市场调查,以造价最低的太阳能燃气负荷比确定太阳能集热器的经济面积,从而确定换热水箱参数、自动控制逻辑设计等完成整个系统的设计。     

太阳能季节性相变蓄热热泵系统在哈尔滨应用的模拟研究

介绍了该系统的原理、组成部分及运行模式。建立了系统数学模型。以CaCl2.6H2O作为相变蓄热材料,以哈尔滨地区应用该系统的某别墅为例,对不同太阳能集热器面积和蓄热体积下的集热量、蓄热装置换热流体进出口温度、相变材料平均温度及蓄热装置散热损失进行了模拟与分析。结果表明,当太阳能集热器面积与蓄热体积匹配合适时,使用较小面积的太阳能集热器集得的热量就可满足建筑物的热负荷需求。     

地源热泵垂直套管式换热器传热研究

介绍了地源热泵的特性及其发展前景,分析了现有传热模型的局限性。在V．C．Mei传热模型的基础上,结合系统能量方程和热传导方程建立了套管式换热器的传热模型。采用有限元法和有限差分法对埋管周围的温度场进行了数值计算。通过与实测值的对比表明该传热模型能更好地反映出真实的传热过程和传热机理。     

多声道超声波热量表在热源厂热量结算中的应用

本文对目前热源厂与热力公司贸易结算用热量计量设备作了介绍,指出其存在的问题,对多声道超声波流量计及由其作为流量基表组成的组合式超声波热量表的原理、合成误差等进行了分析,形成了采用高精度热量计量设备对供需双方贸易结算量进行公正及不间断计量的基本概念。     

集中供热计量收费的新机制

根据我国的现实情况 ,分析了现行供热收费方法的弊端 ,提出了我国推广热计量的对策 ,并对供热计量的形式及仪表进行了进一步的探讨 ,最后建议推行合理的收费方式。     

热泵冷凝热热回收技术现状与发展

<正>近年来,对空调系统冷凝排热热回收的研究也越来越多。常规空调系统主要由制冷剂循环、冷却水循环、冷冻水循环和空气循环组成。在制冷剂循环中,气态的制冷剂在压缩机内被压缩,温度升高、压力增大;通过排气管,高压的气态制冷剂进入冷凝器中被冷却水冷却,变成高压液体;通过节流阀,压力降低,高压制冷剂变成低压含少量气体的气液混合物;其后制冷剂在蒸发器内定压(低压)下吸收大量蒸发器里冷冻水的热量,蒸发变成低压的气态制冷剂;气态制冷剂通过吸气管路再回到压缩机内。     

土壤源热泵系统地下温度场的热平衡模拟分析

以成都来福士广场的土壤源热泵工程为例,采用Fluent6.2软件的Transient Solver模块对该项目的地下温度场进行了模拟计算,分别按照土壤源热泵间歇运行模式和连续运行模式来模拟计算地下温度场20年,从模拟结果可以清楚的看到,间歇运行模式下土壤的热平衡状况良好,突出了地下温度场的取热量和排热量的平衡是保证土壤源热泵系统长期稳定运行的重要因素。     

非均匀热流下复合圆台形吸热器换热性能研究

为研究吸热器在非均匀热流下的换热特性,建立复合圆台形吸热器三维模型,以基于蒙特卡罗光线追迹法的TracePro光学软件得到管壁平均能流密度为热边界条件,利用Fluent数值模拟软件研究有无光学窗口的复合圆台形吸热器热损失、吸热器热效率及系统光热转化效率随吸热器倾角的变化,同时探究吸热流体入口参数对不加装光学窗口吸热器热损失及热效率的影响。研究表明:每圈吸热管壁的平均能流密度分布不均匀,加装光学窗口后的管壁平均能流密度有所下降;随着倾角增加,辐射热损失基本不变,对流热损失及总热损呈下降趋势,吸热器热效率及系统光热转化效率均呈上升趋势;加装光学窗口后,吸热器热效率得以提高,但系统光热转化效率降低;吸热工质入口速度增加,热损失下降,热效率呈上升趋势,但上升幅度逐渐减小;吸热工质入口温度升高,热损失升高,吸热器热效率几乎呈线性下降的变化趋势。     

水源热泵应用与水体热污染

提出了采用水源热泵作为空调冷热源时需考虑向水体排热对环境造成的水体热污染问题,分析了水源热泵造成水体热污染的可能性及预防措施.认为水源热泵的环保特性是具有相对性的,并建议加强能源的整体规划和应用管理.     

热源结算热量的计算方法

热量表的流量传感器和回水温度传感器的安装位置不同,热量表计量出来的热量也不同;另外,在制定热价时考虑了一部分补水耗热量。综合考虑这些因素,推导出了相应安装形式和补水率下的热源结算热量公式。     

地源热泵地下换热器施工工艺

结合地源热泵的工作原理,从钻孔、下管、灌浆封井、换热器安装及管道连接方面介绍了地源热泵地下换热器的操作方法,并总结归纳了操作的要点及难点,从而为地源热泵换热器系统节能工程的施工积累经验。     

计量供热方式及热价的制定

介绍了几种计量供热方式及其特点,分析热价的制定方法,提出计量供热方式不同热费也不同,以促进计量供热方式及热价制定的研究,从而推动供热节能的发展。