地下耦合地源热泵机组冬季供热性能分析与实验研究

针对天津市一地下耦合地源热泵示范工程，对所采用的单螺杆式地源热泵机组各部件参数之间的相互关系和运行特征。建立了地源热泵运行特性分析模型，并对机组性能进行了数值模拟；同时，结合对该系统的冬季制热工况的实测实验数据，对地源热泵冬季典型运行工况进行了实验研究，并与模拟分析结果作对比。结果表明，模拟和实验结果在数值上和变化趋势上均有较高的吻合度。     

浅析地源热泵系统节能运行管理

主要对地源热泵系统运行管理的节能潜力进行研究,分析其运行管理中易发生的问题,提出相应的运行管理节能措施,从而为地源热泵系统的节能运行管理实践提供指导。     

R22地源热泵机组单螺杆压缩机循环性能研究

针对天津市一实际地下耦合地源热泵示范工程，在对所采用的地源热泵机组中的单螺杆压缩机产品样本数据分析的基础上，具体拟合出了单螺杆压缩机运行的输气系数和绝热效率与压缩比之间的关系式，并与往复活塞式压缩机相比较，结果表明单螺杆压缩机可获得较高的输气系数；同时分析了不同工作温度对单螺杆压缩机循环性能的影响，所得结论为单螺杆热泵系统数值模拟和运行特性分析提供了基础数据。     

地源热泵U型管换热器夏季工况试验分析

U型管换热器设计是土壤源热泵系统应用的关键,埋管深度、管内流速、土壤初始温度、运行模式等都是影响其性能的主要因素,利用上海地区所建设的不同埋深U型换热器(60m,90m)土壤源热泵试验装置,进行了夏季工况试验,测得热泵运行前土壤初始温度分布;测试了热泵机组间歇和连续运行时换热器的换热情况;还针对不同埋管内冷却水流速,测得到了单位孔深换热量,结果表明增加冷却水流速并不能一味地提高其每延米换热量,埋管内冷却水流速存在一个最佳值。     

太阳能-地源热泵系统运行特性的试验研究

在已建成的太阳能-地热能综合利用多功能热泵试验系统上进行了太阳能-地源热泵系统联合与交替供暖运行特性的试验测试,结果表明:联合运行模式不仅可以提高日间系统运行效率,且U型埋管可作为热源缓冲体自动储存日间富余太阳能,以改善夜间运行效率,联合运行测试期内太阳能与地热能热源的承担比例为43.3%:50.2%;交替运行模式可以在充分利用太阳能的前提下有效恢复埋管周围土壤温度,从而可提高太阳能与地热能的综合利用效率;整个供暖测试期内,地源热泵与日间太阳能热泵的平均COP分别为2.37、2.72,对应的太阳能-地源热泵系统联合运行模式、昼夜交替运行模式及太阳能-U型埋管补热交替运行模式的平均COP分别为2.69、2.65及2.56.     

上海地区太阳能-地源热泵冬季联合运行试验研究

在上海地区完成了五种运行模式下太阳能-地源热泵联合运行供暖试验,分析比较不同模式系统运行特性,确定并联模式下上海地区居住建筑太阳能-地源热泵复合系统的较佳流量配比以及串联模式下的最佳串联方式。试验结果表明:并联运行模式中蒸发器出口流体进入蓄热水箱和地埋管的比例为1:1时为较佳运行模式,此模式下平均系统COP和运行结束时平均土壤温降分别为2.19和3.01℃;串联模式1的系统运行特性优于串联模式2,运行周期内串联模式1的系统COP和运行结束时平均土壤温降分别为2.12和3.33℃。     

地埋管地源热泵系统冬季运行试验研究

介绍了地源热泵试验装置及测试装置的建设过程与冬季运行试验.分析了冬季地源热泵试验的有关数据.得到热泵运行前后土壤不同深度温度,地下5m以下土壤初始温度基本稳定在15.5～17.5℃,启动2h后地下50m土壤温度由运行前的17.2℃下降为12℃左右.地下土壤温度的恢复比开机运行时温度降低速度要慢.进出地下埋管的水温分别为6～8℃和9～11℃,温差一般为2～5.5℃.热泵供水温度为43～48℃,回水温度一般在39～43℃之间.温差一般为2～4℃.单位管长换热量在25～45W/m之间.机组平均COP为4.0,系统平均COP为2.3.     

空气源热泵热水器性能测试及运行评价研究

环境及水箱温度是影响空气源热泵热水器运行性能的重要因素,借助焓差试验台测试了5个不同环境温度条件下热水器的非用水及用水过程的能效系数。结果表明,在20℃以上环境中,保证45℃供水时,热水器COP均为3以上,尤其在30℃以上环境中,提供50℃用水时COP达到4以上;在2℃及以下环境中,保证40℃用水时COP维持在2左右。按照标准年日平均温度分布划分5个温度区间,分别以已经测试的5个工况中用水加热阶段的能效表征每个温度区间的运行性能,给定日用水制热量,考虑寒冷程度对用水频率的影响,评价了寒冷地区、夏热冬冷地区及夏热冬暖地区的全年运行综合能效,结果表明:夏热冬暖地区空气源热泵热水器最具适用性,寒冷地区也具有推广使用的潜力。     

不同入住率下住宅小区复合式地源热泵系统运行策略的研究

针对住宅小区不同入住率条件下复合式地源热泵系统运行策略优化问题,以合肥市的某住宅小区为研究对象,应用TRNSYS模拟软件建立小区复合式地源热泵系统仿真模型,分别对入住率为100%、70%、50%、30%4种情况进行了仿真模拟,以地源热泵系统全年能耗及土壤温升为优化依据。结果表明:在高入住率情况下,当地埋管出口水度大于22℃时开启冷却塔为最优运行策略;在低入住率情况下,夏季靠地埋管+冷却塔散热、冬季从地埋管吸热的运行控制策略最优,极低入住率(30%以下)情况下,采用夏季靠地埋管散热、冬季从地埋管吸热的地埋管地源热泵系统更加经济。研究内容对住宅小区的复合式地源热泵系统设计和运行有一定的参考价值。     

夏热冬暖地区地源热泵系统实验研究与节能分析

以广西某多功能大楼为例,介绍了应用于夏热冬暖地区多功能建筑中的地源热泵-冷却塔空调热水联供系统,并通过实验对系统的运行性能进行了分析,同时与常规电锅炉、燃煤锅炉、太阳能+电锅炉及空气源热泵的能耗进行比较,体现了地源热泵技术在实际应用中的节能性和经济性。     

地源和地下水源热泵的研发现状及应用过程中的问题分析

概述了地源热泵和地下水源热泵的研究开发现状；指出它与普通热泵的区别；结合地源热泵和地下水源热泵的工程实例详细地介绍了该项技术在应用过程中遇到的问题和解决的方法。     

地源热泵系统地下换热器的施工技术

地下换热器是地源热泵系统中的关键技术之一。本文在工程施工的基础上，对该系统的施工技术进行了进一步的研究，其中包括工程钻孔问题、注浆过程等方面，其研究结果可以应用在该系统的设计、施工中，对实际工程有较强的指导意义。     

地源热泵供热水-空调冷热联供综合系统的实验研究

介绍了作者自主设计实施的地源热泵热水-空调冷热联供系统,运用单因素方法,研究地埋管总深度、地埋管及空调的循环介质流量等对热泵系统运行特性的影响,提出土壤源制热水和冷热联供两种工况下的合理运行方式。研究结果表明土壤源制热水间歇运行时既满足生活热水需求,又避免土壤源长期过度取热;夏季采用空调冷凝热为建筑制冷的同时制取生活热水,机组综合能效比达1:7以上,使热水系统全年运行成本大大降低。     

一种新型的地源热泵与冰蓄冷空调联合运行系统

分析了目前国内外地源热泵与冰蓄冷空调系统的研究现状、技术优点及存在的问题.进而论述了两者联合运行的必要性,在此基础上构思出了一套以生态理念构建的复合式新型能源系统.最后结合目前国内在建的首个地源热泵及冰蓄冷中央空调系统工程,阐述了该工程冬季供暖,夏季制冷的控制策略,并对该新系统的经济性做了初步的分析.研究表明,该新型的复合式能源系统具有广阔的发展前景.     

严寒地区土壤源热泵系统时间域法运行策略的研究

基于时间域法,以地下空间土壤温变特性为依据,对严寒地区土壤源热泵系统运行策略进行研究。研究结果表明,对于严寒地区不同功能类型的建筑,如果能够合理选取采用土壤源热泵系统承担的负荷区间,采用时间域法运行策略可以有效控制热泵系统运行对地下空间热环境的影响,显著提高土壤源热泵系统的可靠性。     

复合地源热泵系统土壤换热器预测模型研究

在复合式地源热泵系统中控制策略存在着极大的优化空间,本文提出以土壤换热器与冷却塔两者出口水温作为控制依据的运行策略,为实现此控制方法,需要建立准确的预测模型.本文运用人工神经网络(ANN)实现土壤换热器侧出口水温的预测,研究复合式地源热泵系统不同运行模式下预测的可行性与准确性,并与动态数值模拟结果比较.结果表明利用人工神经网络可以准确预测土壤换热器的出口水温,且模型具有较好的泛华能力,最大误差不超过0.25℃.     

太阳能辅助热源地源热泵系统初探

对太阳能—地源热泵空调系统的运行方式和特性进行了探讨,并提出目前该系统有待解决的问题。     

地源热泵地下岩土热物性现场热响应测试方法研究

为了准确决定埋管现场岩土热物性值,建立了一套现场热响应测试装置,详细分析了测试原理、装置流程与数据处理方法,并应用所建装置与数据处理模型对一地源热泵工程进行了实测与分析,获得工程所在地土壤原始平均温度为17.7～17.9℃,土壤等效导热系数为1.78W/(m.K),等效容积比热容为2580kJ/(m3.K),单位长度钻孔热阻为0.163(m.K)/W。同时,为了提高测试精度,必须采用稳压电源及做好外露管道保温措施,数据处理上应舍弃测试初期10h的测试数据。试验验证表明,本文所建立的地下岩土热物性测试装置与分析模型是可行的,可应用于实际地源热泵工程中地下岩土热物性的测试。     

某节能示范项目土壤源热泵方案设计及其经济性分析

对某节能示范项目土壤源热泵地下换热系统设计方案进行了介绍,包括机组选型、地下钻孔深度的确定、辅助冷却塔容量的确定、地埋管系统流量的确定与校核、地埋管系统的排列与布置、地下热平衡问题的设计与校核及系统阻力计算与管路承压能力校核,同时对系统的经济性进行了分析,设计方案及其分析方法可为同类建筑所借鉴。     

土壤源热泵系统模拟和经济性评估研究

在线源理论的基础上建立了土壤源热泵系统的模拟模型,该模型可以用于土壤源热泵系统的全年运行模拟,预测土壤源热泵系统的能耗情况;对于土壤源热泵系统的经济性评估,提出了地下换热器换热成本的概念,并导出了地下换热器换热成本的通用计算方法。本文中的模型可以对土壤源热泵系统的设计方案进行经济性评估,以便设计人员选取经济性较好的方案。