风能辅助供暖的地源热泵系统经济性分析

以热负荷为主的北方地区,冬季土壤温度较低,若完全采用地源热泵来供暖,则地热换热器和机组的初投资均比较高,连续运行的效率也较低.提出利用风力发电机产生的电能构成风能集热器作为地源热泵供暖的辅助能源的构想.白天完全依靠地源热泵供暖,夜间利用风能集热器辅助加热,使地热换热器与风能集热器串联运行.通过分析比较,该方案比完全用地...     

太阳能辅助地源热泵系统运行模式研究

利用Trnsys软件建立了太阳能辅助地源热泵系统仿真模型,通过试验验证了模型的准确性。试验结果显示,地源侧循环水先流经地埋管后经过集热器的串联模式是复合系统的最佳连接方案,COP值可达到4.56,比单一热泵系统提高了8.83%。基于最优模式,进一步研究太阳能集热器面积和地埋管换热器长度对复合系统的影响表明,在联合供暖工况下太阳能集热器面积每增加1 m2,可以减少换热器地埋管长度4.09 m。     

高原地区空气源热泵及辅助热源复合系统能耗研究

高原地区空气源热泵系统供暖时应考虑设置辅助热源进行补充,常用的辅助热源包括太阳能集热器、电加热器、燃气锅炉供暖等。文章采用负荷频率法,对高原地区空气源热泵供暖系统,及采用不同辅助热源供暖的复合式系统等4种供暖方案的能耗和热源利用效率进行了对比研究,结果表明:采用空气源热泵+太阳能集热器供暖能耗明显小于其他方案,又充分利用可再生能源,为最优化运行方案;采用单纯空气源热泵机组供暖受到室外低温的影响,设备性能显著下降;采用空气源热泵+燃气锅炉供暖,节电但不节能,一次能源利用率较低,节能效益亦低;采用空气源热泵+电加热器供暖,二次能源利用率低,节能效益亦低。     

长春地区太阳能辅助地源热泵供热的可行性研究

长春地区地下土壤导热系数低,长时间采用地源热泵来供暖,热泵的效率较低。通过对长春地区太阳能资源分布规律的分析,从技术性、经济性方面对太阳能辅助地源热泵供热与单独采用地源热泵供热进行比较。结果表明：太阳能辅助地源热泵供热方案效果良好、经济可行。因此,在长春地区,利用太阳能辅助地源热泵供热是完全可行的。     

低温空气源热泵与太阳能联合供暖系统分析

通过介绍一种低温空气源热泵和太阳能联合供热系统,将太阳能集热器置于室外空旷地带或建筑屋面上,通过管道与储热水箱相连,储热水箱通过水泵与板式换热器相连,室内供暖回水管与板换相连,且设置相应的电动阀门,与储热水箱热水循环泵联动运行。增加单独利用太阳能的时间,充分利用空气能,减少空气能能耗,减少化石能源的使用,降低系统运行费用。     

太阳能辅助地源热泵联合供暖(制冷)运行模式分析

太阳能和地源热泵联合供暖系统以其良好的节能和环保特性,近年来得到国内外众多学者和研究机构的广泛关注。总结了国内外地源热泵和太阳能集热器联合供暖（制冷）技术的发展现状和最新研究动态,介绍了太阳能辅助地源热泵联合供暖（制冷）的技术和特点,指出太阳能辅助地源热泵供暖（制冷）技术具有较好的发展前景。     

太阳能-地源热泵复合系统的性能分析及优化

以应用于西安市周边地区农村住宅的太阳能-地源热泵复合系统为研究对象，利用TRNSYS软件对该复合系统进行建模。首先，对复合系统中主要部件的参数计算方式进行了详细阐述；其次，对复合系统中的太阳能集热器倾角与蓄热水箱容积进行了分析；最后，从太阳能集热系统集热量、地源热泵系统能耗及能效比(COP)等角度对复合系统的运行工况进行优化。研究结果表明：在整个供暖期，在集热器倾角为52°、蓄热水箱容积为0.45 m³时，整个复合系统的总能耗最低；优化后的复合系统的总能耗为1089.6 kWh，地源热泵系统在运行期间的平均COP为3.5371，太阳能集热器的累计集热量为327.3 kWh。研究结果为西安市及其周边地区应用太阳能-地源热泵复合系统的设计及优化奠定了基础，对实现碳达峰及碳中和目标具有重要意义。     

寒冷地区户用大平板太阳能集热器-空气源热泵系统性能研究

针对太阳能难以单独稳定供暖和空气源热泵供暖成本高的问题，提出空气源热泵辅助太阳能稳定供暖构想，在甘肃省兰州市七里河区魏岭乡绿化村研发搭建大平板太阳能集热器-空气源热泵系统，对比研究晴天、多云和阴天3种典型工况下大平板太阳能集热器的集热效率、太阳能热泵和空气源热泵COP、太阳能保证率、系统总供热量和系统能效比等性能参数。结果表明：晴天、多云和阴天系统集热效率分别为44.9%、38.7%和20.6%,3种工况下太阳能热泵COP均为4.0，空气源热泵COP分别为3.5、3.3和3.1，太阳能保证率分别为38.1%、32.3%和12.9%，系统全天供热量分别为142.52、135.22和120.96 kWh，系统能效比分别为3.5、3.4和2.7。研究结果证明大平板太阳能集热器-空气源热泵系统用于寒冷地区单体建筑供暖的可行性，可为寒冷地区农村单体建筑的供暖提供一种新途径。     

太阳能与复叠式高温空气源热泵联合供热系统应用

设计一套太阳能与空气源热泵联合供热系统，出水温度为80～90℃。通过对太阳能集热器和空气源热泵产品性能进行比较，选择集热效率高的中温型太阳能集热器和双级压缩复叠式空气源热泵，并对两种热源并联的供热系统进行详细的控制逻辑设计。以泰国CPC太阳能热水项目为例，对供热系统的稳定运行情况和节能效果进行验证。项目地辐照资源好，联合供热系统运行稳定、效果良好。     

日间供暖太阳能热泵系统负荷分析及面积优化

以青岛市某公司办公楼太阳能热泵系统为研究对象,通过TRNBuild建立建筑模型,仿真分析同一建筑全天供暖与日间供暖热负荷分布特点,针对建筑日间供暖需求建立太阳能-空气源热泵仿真供热系统,利用TRNSYS软件进行供热季仿真模拟,计算日间供暖集热器最佳设计面积。仿真结果表明：相较于全天供暖,建筑日间供暖热负荷波动更为剧烈,最大峰值约为全天供暖的2倍,针对日间供暖设计的太阳能热泵系统在集热器面积为417 m²时运行经济性最佳,系统COP可达4.1,对应太阳能贡献率为24.7%,供暖季相较于传统空气源热泵可节约电能9 091 kW·h。     

Energy consumption of a residential building: comparison of conventional and RES-based systems

The energy needs of a typical one-family house in the Thessaloniki area for heating, cooling and domestic hot water production are calculated. The calculations are based on the typical average daily consumption of hot water and on the degree-day method for heating and cooling. The results are finally translated into thermal energy consumption, assuming the typical Greek situation (heating with diesel oil boilers and conventional radiators, cooling with local air-to-air split-type heat pumps and hot water production with electric heaters). The same energy needs are assumed to be covered by a vertical closed loop ground heat exchanger combined with a water-to-water heat pump system with fan-coils for heating and cooling and a thermosyphonic solar system for domestic hot water production. The ground heat exchanger/heat pump system efficiency is determined using data from an existing and continuously monitored similar system installed in the broader area of Thessaloniki. The solar system load coverage is calculated using the f-chart method. The energy consumption of the renewable energy systems is calculated and compared to that of the conventional system. The results prove that significant energy savings can be achieved.     

别墅型建筑地源热泵空调系统设计

地源热泵是一种利用土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源进行能量转换的供暖制冷空调系统,通过输入少量的高品位能源(如电力、机械功、燃气和液体燃料),实现热量从低温热源向高温热源的转移.以上海某小型别墅为对象,设计了一套家用地源热泵空调系统.首先计算了夏季冷负荷和冬季热负荷,然后根据冷、热负荷选择一套水源热泵机组(MWH080CR型机组)和相应的风机盘管,进行了室内水管环路系统、土壤热交换器和地板采暖的设计选型,最后对系统的能效比进行了计算.结果表明,该空调系统具有节能环保、稳定可靠、舒适耐用等优点.     

太阳能地面采暖系统蓄热水箱容积分析

通过分析太阳能采暖系统所需蓄热鼍与建筑热负荷、太阳能集热量日变化规律之间的关系,得出太阳能采暖系统所需蓄热水箱容积的理论算式.根据拉萨、银川、西宁、西安等地的太阳辐射强度及建筑热负荷的日变化规律,模拟得出系统所需蓄热量变化规律;并对各种蓄热温差下对应的蓄热水箱容积进行了模拟分析,结果表明:太阳能采暖系统所需蓄热量随太阳集热器的集热量与建筑热负荷之间的差值增大而增加;蓄热水箱容积随蓄热温差增大而减小,当蓄热水温达到80℃时,在各种地面采暖系统取水温度下,单位集热器面积所需蓄热水箱容积趋于相等.     

Solar and geothermal heating and cooling of the European Centre for Public Law building in Greece

The European Centre for Public Law in Legraina near Athens in Greece is heated and cooled by a combined solar and geothermal system. The main components of the system are a saline groundwater supplying well, water storage tank for 6 h autonomy, inverter for regulating geothermal flow, heat exchanger, two electrical water source heat pumps placed in cascade, fan coils, air handling units, as well as solar air collectors for air preheating in winter. In addition, hot water is supplied to the building hostel by solar water heaters. Monitoring of the energy system during heating showed excellent energy efficiency and performance.     

Electrical and engine driven heat pumps for effective utilisation of renewable energy resources

Much of the energy used for domestic, commercial and industrial purposes is to provide efficient and effective heating of conditioned spaces and for specialist niche applications in process heat systems. Vapour compression heat pumps driven by electric motors or engines provide the real capability of upgrading low temperature sources of ambient and waste heat to match the desired load temperatures in such heating applications. Major source of ambient heat stem from the storage of solar energy in the ground, in lakes and rivers, and in atmospheric air. Heat pumps can therefore be used to effectively harness indirectly the daily solar radiation input. In addition many industries have major sources of waste low grade heat in the form of air or water discharged from the industrial process heat stream. Heat pumps are generally formally classified therefore as air source, ground source or water source units although there has also been considerable interest recently in hybrid units combining the attributes of two or more of these specific types mentioned above.     

基于预测的复合地源热泵系统控制方法实现

在冬冷夏热且夏季冷负荷远大于冬季热负荷的地区常采用带有冷却塔的复合式地源热泵系统,其控制策略存在极大的优化空间。文章提出了直接比较冷却塔和与土壤换热器相连的板式换热器的出口温度的控制方法,并通过人工神经网络预测板式换热器机组侧的出口水温来实现此控制方法。通过FLUENT软件建立复合式地源热泵系统动态数值模型,获取建立神经网络的数据,采用3层BP网络,建立了多个预测板式换热器机组侧出口温度的模型。研究结果表明,采用神经网络可以准确实现此预测,绝对误差不超过0.4℃。     

COMMUNITY SOLAR HEATING SYSTEM: A CASE STUDY FOR JORDAN

In this paper a study was carried out on the feasilibity of using solar energy for a direct space heating of a residential complex in Jordan, constructed from special building materials to reduce heat losses. A computer simulation was carried out for the solar heating system and indicated that an 81 m² of collecting area was the most cost effective, giving an annual solar contribution to the total annual heating load of 0.987. The remaining portion of the load is to be supplied by an auxiliary system. The economical analysis gave a net saving of almost 27000 J.D over a period of twenty years.     

应用节能技术改造供暖系统

办公区域和生活区域分开供暖，在供暖高负荷时由蒸气锅炉通过换热器进行补充供暖，减少设备投资和运行费用；应用锅炉分层燃烧装置和散热器恒温控制阀，充分节约能源。     

多功能太阳能空调制热兼制热水模式负荷平衡控制策略的研究

为了解决多功能太阳能空调制热兼制热水工况时空调和热水的能量输入与各自的负荷平衡问题,提出了通过调节热水换热器水体积流量以改变空调传热量和热水传热量的控制策略.以空调负荷作为控制目标,建立了神经网络辨识和模糊控制模型,并进行了仿真研究.结果表明,神经网络预测和模糊控制相结合的方法对热水换热器水体积流量的智能调节能有效地解决负荷平衡问题.