二氧化碳复叠式空气源热泵供暖系统优化设计

二氧化碳以其优良的热物性成为热泵系统中合成工质最有潜力的替代物之一,二氧化碳复叠式热泵供暖系统具有良好的低温适应性,可以较好解决普通单级热泵热水器在低温环境下无法稳定有效运行的问题。通过结合复叠式热泵系统在一居民小区的工程实践,对系统设计进行优化,提出今后的研究与发展方向,为进一步的研究提供参考依据,具有一定的借鉴意义。     

基于实验数据的复叠式高温热泵系统先进

为了研究复叠式高温热泵系统各部件火用损分布特性及其产生的原因以指明系统优化方向,通过搭建实验台,实现了90 ℃的大温差升温(30~120 ℃)。基于实验数据,分别采用常规火用分析和先进〖HT5”,7〗火用分析（advanced exergy analysis）方法对复叠式热泵系统进行分析。结果显示：高温压缩机和低温压缩机的火用损失最大,系统的内源火用损失占总火用损失的93.73%,可避免火用损失占总火用损失的70.79%,表明火用损失主要来自于部件本身,且部件的改进潜力很大;高温压缩机、低温压缩机和高温冷凝器的内源可避免火用损失最大,在系统优化时应当优先考虑这些部件,可减少系统51.04%的火用损失。     

空气源相变蓄能复叠式热泵供暖系统的研究

以空气源相变蓄能复叠式热泵供暖系统为基础,选取晴天、阴雨雪天气2个典型天气工况分别对热泵、储能等各部分模块进行试验数据采集,通过理论计算与实验分析表明,系统在冬季晴天时系统COP要明显高于阴雨雪天气工况,系统在极端天气工况下,随着室外环境温度逐步增大,热泵耗功缓缓下降,而随着环境温度降低,热泵耗功呈上升趋势.研究结果表...     

夏热冬冷地区新型高温空气源热泵实验研究

为满足空气源热泵冬季集中供热的需求,该文采用新型工质将空气源热泵的制热温度提高至90℃以上。首先建立高温空气源热泵的数学模型并对该系统进行理论计算,进而搭建高温空气源热泵试验台,分别在环境温度为0、5、10℃时对模拟结果进行实验验证,当热水进口温度为80℃时,系统实际COP分别较理论结果低5.9%、5.3%和1.7%。该空气源热泵相比现有技术提升制热温度40℃以上,因此具有较好的市场应用前景和推广意义。     

太阳能及空气源热泵复合供热系统故障诊断研究与应用

为确保复杂太阳能热水系统的稳定运行,有必要采集实时运行数据从中获取故障特征信号,通过专家系统进行自动故障诊断。采用故障树分析方法,以太阳能热利用系统典型故障为例构建故障树,求解最小割集,并以此为基础建立诊断知识库;运用正向推理结合人工辅助决策机制进行故障诊断和定位,建立故障诊断专家系统。开发故障诊断软件,并在工程中进行测试,验证故障辨识的准确性。     

非共沸混合工质应用于复叠式高温热泵系统低温回路的试验研究

为研究不同滑移温度的混合工质应用于复叠式热泵系统低温回路对热泵机组性能的影响,搭建复叠式高温热泵实验台,选用R245fa与R134a/R245fa(质量比分别为9:1、8:2、7:3、6:4)作为高温、低温级循环工质,蒸发器进水温度在20～40℃,冷凝器出水温度在110～130℃的情况下进行试验,并对机组的COP、制热...     

三级复叠式制冷系统低温级制冷剂的应用分析

为研究三级复叠制冷系统中低温循环制冷剂替代的可行性方案,采用R1150/R170/R717、R50/R170/R717和R14/R170/R717三种工质组合,对三级复叠式制冷系统的高低温循环压缩机的排气温度、压缩机输入功率、COP、热力学完善度、系统的■效率、■损失以及系统中各个部件■损失所占比例随蒸发温度的变化进行热力学分析。研究结果表明:不同蒸发温度下均存在最佳中间循环冷凝温度,使COP值最大。蒸发温度由-100.0℃升高到-80.0℃时,R1150/R170/R717的■损失最小,COP、热力学完善度和■效率最大。R1150/R170/R717的COP由0.60增大到0.82。R1150/R170/R717的COP比R14/R170/R717的COP高3.47%～4.49%。主要的■损失部件是冷凝器,冷凝器的■损失所占比例随蒸发温度的升高而升高。推荐在三级复叠式制冷系统中采用R1150/R170/R717制冷剂组合方案,研究结果为三级复叠式制冷系统工质组的选择提供理论依据。     

新型的太阳能与地源热泵联合供热制冷系统

研究设计了一种新型的太阳能与地源热泵联合供热制冷系统,不仅能够提供冬季热负荷,而且还能够提供夏季冷负荷.经过对新系统的技术经济性分析,证明了该系统是可行的,能够弥补常规太阳能与地源热泵联合运行的缺陷,分析了存在的问题。     

太阳能与空气源热泵联合供暖系统容量匹配及运行优化

针对川西藏区民居使用太阳能与空气源热泵联合供暖问题进行系统容量匹配及运行优化研究.建立太阳能与空气源热泵并联供暖系统的容量匹配及运行优化模型,以系统生命周期成本最小为优化目标,以集热器面积、热泵容量、水箱容积、热泵启停温度、热泵启停温差为优化变量,采用遗传算法进行同步优化计算.以甘孜地区为计算案例进行优化计算,结果表明...     

化学热泵系统在太阳能热利用中的应用

以ＣａＣｌ２／ＮＨ３做工质对介绍了化学热泵系统在太阳能热利用中的应用，分析了在不同工作状态时的理论和实际效率。结果表明，化学热泵系统为太阳能的热利用提供了一种良好的途径。     

太阳能联合空气源热泵系统温室供热实验研究

在西安地区一座日光温室中采用太阳能联合空气源热泵供热系统进行对比实验研究,比较太阳能联合空气源热泵系统改善温室内的温度、湿度及土壤温度等环境因素,分析评价太阳能联合空气源热泵系统在日光温室冬季应用的效果。实验结果表明:太阳能联合空气源热泵供热系统不仅可明显提高温室内的空气温度和土壤温度,还可有效降低温室内的湿度;在实验天气条件下,热泵单独供热时,系统的COP为2.2~3.5;太阳能联合空气源热泵供热时,系统的COP为2.9~6.0;相比于阴天工况,晴天条件下,太阳能蓄热供热时间较长,热泵补充供热时间缩短,系统COP较高。     

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...     

太阳能热泵供热系统实验台的设计及误差分析

开发新能源和节能是寻找能源出路的两大途径,太阳能热泵系统以其显著的节能性和环保性具有广阔的发展前景。介绍了太阳能热泵供热实验台集热器、蓄热器等设备的设计,分析了集热器集热效率的测试误差,指出太阳能热泵供热实验台测试数据准确、可靠,为太阳能热泵供热系统的设计、安装和运行提供了有价值的参考依据。     

相变储能箱耦合太阳能空气源热泵供热系统参数优化

为解决相变储能箱耦合太阳能空气源热泵供热系统关键参数的设计问题,设计了基于TRNSYS软件的相变储能箱耦合太阳能空气源热泵供热系统模型。利用GENOPT软件调用Hooke Jeeves算法,以费用年值为优化函数,针对集热器面积、空气源热泵制热量、集热器倾角、集热器方位角、相变储能箱体积以及体积因子等关键参数进行优化分析,并以单位体积下相变储能箱蓄/放热量、集热器逐月平均效率及系统性能系数COPS为优化前后评价指标。结果表明：集热器面积取187 m2、空气源热泵制热量取40.5 kW、集热器倾角取44.1°、集热器方位角取-1°、相变储能箱体积取4 m3、体积因子取0.1时得最小费用年值,费用年值同比降低21%;优化后单位体积下,相变储能箱年放热量提升了15.1%,年蓄热量提升了16.5%;以系统性能系数COPS为评价指标,优化后系统整体性能受环境因素影响下降,系统更趋于稳定运行。     

浅议高温水源热泵与太阳能组合系统

为解决高温水源热泵的热水源问题,提出用太阳能加热水的太阳能与高温水源热泵组合系统的设想.     

太阳能辅助空气源复合热泵冬季供热特性实验研究

设计了以非同态双热源复合换热器为核心技术部件的太阳能辅助空气源复合热泵,搭建试验台,按照国家标准规定的单一空气源热泵的3种冬季供热工况(7、2、-7℃)进行实验研究.研究结果表明,该复合热泵冬季低温供热性能明显优于单一空气源热泵,在标准规定的环境温度为-7℃的超低温工况下,复合热泵较单一空气源热泵,制热量提高24％,能效比提高25％以上.     

太阳能与空气源热泵联合按需分时供暖柔性节能控制策略

结合分时室内热需求的不同,通过设计合理的控制策略对房间进行供暖,将为有辅助热泵的太阳能供暖系统(solar heating system, SHS)带来巨大的节能潜力。在当前西北地区人体差异化热需求研究的基础上,提出太阳能与空气源热泵(air source heat pump, ASHP)联合按需分时供暖柔性节能控制策略,根据不同时段的室内热需求,设置一定的温度波动范围,优化热源出力顺序,使控制系统更具柔性。并通过TRNSYS软件建立联合供暖系统的仿真模型,对3个太阳能资源等级不同地区的某住宅建筑进行不同控制策略下系统的运行研究。结果表明,与常用的“恒温策略”相比,所提出的控制策略可充分利用太阳能,在保证热舒适的前提下通过减少ASHP的工作时长,从而减少高达24%的系统总能耗;所提出的控制策略在高辐照度地区应用更有效。