水源热泵联合市政集中供热的系统设计方案及供热模式分析

针对济南市某住宅小区集中供热负荷不足的情况，提出水源热泵联合市政集中供热的系统设计方案及供热模式，并结合实际项目进行了研究。结果显示：经济性运行方案下，建议平电、谷电时段采用热泵供热，峰电时段采用市政集中供热系统供热模式；统筹经济性稳定性运行方案下，建议采用市政集中供热系统负担50%热负荷+水源热泵系统负担50%热负荷的供热模式，该供热模式下单位面积热指标为38 W/m2,水源热泵能效比为3.73，运行效率较高。为多种热源联合供热运行模式分析提供了参考思路。     

太阳能电池与热泵热水器联合运行系统性能分析

为了降低太阳能光伏电池的温度,同时提升热泵热水器的蒸发温度,利用循环水路冷却太阳能光伏电池,并将热量传递给热泵热水器的蒸发器,构成联合运行系统。针对杭州市的夏季和冬季气象条件,对该联合运行系统的性能进行了计算,分析了对应不同太阳能电池温度下的系统运行参数的变化情况,包括太阳能电池发电效率和所需换热量,热泵热水器的制热量以及热泵效率等。计算结果表明,该联合运行系统能够同时提高太阳能电池光伏转换效率和热泵效率。     

中高温空气源热泵热水器的工质优选

热泵热水器的工质对机组的性能和热水器的出水温度都有较大的影响,是研发高性能热泵热水器的重要课题之一。对目前热泵热水器常用的工质、部分中高温热泵工质以及新开发的中高温热泵热水器工质TJR01从基本物性、安全性、环保性、溶油性进行了分析,又通过CSD方程对循环特性进行了计算和分析。结果表明,新工质TJR01直接充灌到R22压缩机里,既能保证热水器的出水温度要求,又能保证机组高效稳定运行。     

直膨式太阳能热泵热水器及其热经济性分析

介绍了直膨式太阳能辅助热泵热水器(DX-SAHPWH)的基本结构和工作原理.计算了直膨式太阳能辅助热泵热水器、空气源热泵热水器、太阳能热水器、电热水器和燃气热水器的运行能耗.分析了直膨式太阳能辅助热泵热水器的市场潜力、经济性以及社会效益.几种热水器比较结果表明,直膨式太阳能辅助热泵热水器能耗最小,运行费仅为电热水器的1/3,燃气热水器的1/2,空气源热泵热水器的415;与电热水器相比,使用直膨式太阳能辅助热泵热水器,户均年运行费可减少约1500元,2年左右即可回收额外的初投资.直膨式太阳能辅助热泵热水器与空气源热泵热水器的市场价格相当.由于其节能、环保、安全等,自身优势明显,预期该热水器应用前景广阔.     

基于分时电价的热泵供热系统相变储热应用研究

中国提出“双碳”战略,推进可再生能源利用和供热电气化,降低电供热成本已成为迫切需求。本文提出了一种新型含相变储热的热泵供热系统。供热系统利用富余的可再生能源发电量或谷电储热,在可再生能源间歇期或峰电时段放热,实现热电解耦、削峰填谷,提高系统经济性。基于相变储热装置使用的灵活性,控制策略可根据可再生能源发电特性或分时电价时段动态调整。本研究测试以谷电为主要驱动能源的系统运行特性,分析不同储热时间和储热容量对系统经济性的影响,在青海高海拔地区进行供热实验。结果表明,含相变储热的热泵供热系统比热泵直接供热耗电量成本降低5.28%;储能容量为75 kWh时,通过调节控制策略改变储热时间可使系统能耗和运行成本分别降低5.69%、13.5%;增加储能容量至150 kWh可调节峰谷电用量,谷电占比最高可达84.52%,运行成本可再降低10.04%。含相变储热的热泵供热系统具有良好的经济效益,合理利用其热电解耦特性可助力可再生能源消纳和电网稳定运行。     

双制冷剂热泵热水器及其基本特性分析

针对单一制冷剂热泵热水器运行工况和除霜等方面的不足,给出了一种双制冷剂热泵热水器,具有不同季节运行参数波动小、可提供低温和中温两种热水、除霜耗能少等特点。     

地热直供结合燃气吸收式热泵供暖系统的应用分析

介绍了地热直供结合燃气吸收式热泵系统的工作原理。结合工程实例,对燃油锅炉和地热直供结合燃气吸收式热泵两种供热热源的技术和经济性进行了比较和分析。各采暖期的实际运行数据表明,采用地热直供结合燃气吸收式热泵作为供热热源具有明显的节能效果和经济效益。     

间接膨胀式太阳能多功能热泵单独制热水性能实验研究

简要介绍了间接膨胀式太阳能多功能热泵(IESA-MDHP)系统的功能模式.在冷凝侧采用强制循环和自然循环两种运行模式,对系统在冬季工况下利用中低温水源单独制热水性能进行实验测试.实验结果表明,在两种运行模式下热泵COPhp、系统COPsys及(火用)性能系数COPEX都明显高于空气源热泵热水器系统.实验同时对不同初始水温下IESA-MDHP系统单独制热水性能进行对比,发现初始水温对热泵COPhp、系统COPsys影响不大,而对(火用)性能系数COPEX影响较明显.     

热泵与低真空耦合回收循环水余热的热力性能分析

基于热力学定律与分析理论,得出适用于以热泵与低真空方式回收循环水余热的热力性能分析模型,并进行计算与分析。结果表明:以额定抽汽工况为参考,3种不同供热工况的热力性能由好到差依次为:热泵供热工况、低真空供热工况、抽汽供热工况;低真空供热适合于外界热负荷较大时,而热泵供热在外界低热负荷时优势明显;热泵与低真空耦合供热时,不仅可降低初投资与机组运行风险,且具有较高的热经济性,即总热效率、总效率分别为91.16%、44.50%,节煤量达到32.69 t/h。     

二氧化碳热泵热水器系统运行特性

二氧化碳因其具有良好的环境性能及其在跨临界循环运行下所具有的独特热力学优势,一直是制冷、空调、热泵行业的研究热点。为了研究二氧化碳跨临界循环热泵热水器的系统运行特性,项目组设计并搭建了水源型二氧化碳热泵热水器测试系统,测试了在不同气冷器进、出水温度,不同蒸发器进水温度及不同电子膨胀阀开度下,系统运行时性能系数(COP)、制热量及制冷量的变化值,初步掌握了二氧化碳跨临界循环热泵热水器系统的运行特性。     

太阳能应用于土壤源热泵低温热源侧的实验研究

为了提升热泵机组的性能系数COP,合理利用不同温度层次的太阳能集热量,文章基于太阳能—土壤源复合热泵系统的大量实验结果,分析了蒸发器进口温度对热泵系统各项性能的影响,并在此基础上,分析了复合源热泵工况和太阳能热泵工况的运行特点。分析结果表明:随着蒸发器进口温度的升高,热泵机组吸热量逐渐增大,热泵机组输入功率略有增加,导致热泵机组的供热量和COP均逐渐增大;复合源热泵工况下,存在土壤源和太阳能共同供热,以及土壤短期储热与太阳能单独供热同时进行的两种运行情况;为了提升热泵机组的工作性能,在太阳能集热量较低时,优先运行复合源热泵工况;土壤源温度的自然恢复能力较差,需要利用太阳能集热系统对土壤源进行跨季强制蓄热,以提高土壤源温度,缓解土壤源冷堆积现象。     

化工余热源集中供热系统运行优化

化工行业具有丰富的低温余热资源,而利用余热进行冬季供热可有效缓解北部城镇的环境污染。文中从三友化工股份有限公司的余热水替代电厂低真空供热热源分析入手,通过建立数学模型进行吸收式热泵及汽水加热器的选型,实施唐山市南堡开发区集中供热系统热源改造;通过溴化锂吸收式热泵机组供热系统的运行分析,提出了运行优化策略和方法。结果表明:采用热泵机组与汽水换热器并联的供热方式,可确保供热品质,节能效果明显。其研究结果可为工业余热源供热系统的改造和运行提供借鉴。     

空气能热泵热水器的现状及展望

近年来空气能热泵热水器因其明显的安全性、节能性,受到了广大消费者的关注,显示出巨大的市场潜力。本文简要介绍国内空气能热泵热水器的发展背景、运行机理及研发现状,并与传统三大热水器作了比较分析,概括说明空气能热泵热水器国内的市场状况,指出该产品目前亟待解决的问题。     

复合热源太阳能热泵供热系统及其性能模拟

提出了一种复合热源太阳能热泵供热系统,通过阀门切换,可根据不同的天气状况改变运行模式,以空气和太阳辐射作为热源制取供暖用水。针对所设计的10kW供热系统,建立了系统的数学模型,对热泵串联集热器(SC+HP)及集热器串联热泵(H+SC)两种运行模式下的循环性能进行了计算机模拟分析,并计算了系统的全年运行状况。从模拟结果可以看出,在模拟进水温度区间内,HP+SC模式下热泵COP较高,最高比SC+HP模式高2.58%;而SC+HP模式集热器热性能较好,总热效率更高,最高比HP+SC模式高2.62%。     

吸收式热泵在燃气锅炉烟气余热回收中的应用实践

针对某地燃气锅炉项目,选择吸收式热泵回收烟气余热。根据计算,烟温从80℃降至30℃时,烟气余热量约9.38 MW,可将系统效率提高11.1%。并根据供热延续曲线、燃气价格、热泵投资等计算不同规模热泵下的供热成本,确定最佳热泵型号。采暖季运行结果显示:该技术可以节约燃气消耗,系统效率提高约8.5%,具有很好的经济效益、环保效益。     

油田污水余热与地热供热系统运行优化策略研究

建立合适的供热系统运行优化策略是保证其优良运行效果的关键。某油区利用油田污水余热及当地地热资源作为供热热源,通过分析供热系统工艺流程,研究板式换热器和热泵机组的热交换过程,基于热量守恒原则,构建供热系统热交换计算模型,使其能够模拟供热系统实际运行情况。利用2015年供暖季运行数据,计算混合污水温度和板换换热系数变化对供热效果的影响,最后提出适宜的改进措施以提高供热系统运行效率,尽可能节约运行成本。     

太阳能-空气源热泵联合干燥系统设计及干燥枸杞的实验研究

为缩短枸杞干燥时间,提高干制枸杞的质量,减少能源消耗,本文提出了一种新型太阳能–空气源热泵联合干燥系统。该系统主要由太阳能集热器和空气源热泵机组等设备组成,可以实现太阳能单独干燥、热泵单独干燥和太阳能–空气源热泵联合干燥三种工作模式。本文根据枸杞的干燥特性,分段设定最佳的干燥温度,进行了热泵单独运行和太阳能–热泵联合运行两种工作模式下干燥枸杞的对比实验。结果表明,干燥50 kg枸杞,太阳能–热泵联合运行比热泵单独运行节省了2.9 kW?h电能,若同时除去系统本身的耗能,节省的电能占热泵单独运行耗电量的29.5%。同时,与太阳能单独干燥相比,太阳能–热泵联合干燥具有较高的除湿能耗比,两者最大差值为0.71 kg/(kW?h)。本文提出的太阳能–热泵联合干燥系统具有提高干燥产品的品质、缩短干燥时间和节约干燥成本等优点,适宜推广。     

供热与集热模式下热管式太阳能PV/T热泵系统实验研究

文章搭建了热管式太阳能PV/T热泵系统,设计了供热和集热两种运行模式,并选取了日均太阳辐射强度和室外温度基本接近的两个工作日,对两种运行模式下,该系统的各项性能进行了实验研究。分析结果表明,供热模式下,热管式PV/T热泵系统日均热效率为33.9%,日均电效率为12.2%,比单一光伏发电系统的日均电效率提高了25.7%,日均COPth、日均COPpv/t分别为2.52,3.26;集热模式下,热管式PV/T热泵系统日均热效率为25.3%,日均电效率为12.9%,比单一光伏发电系统的日均电效率提高了14.2%,日均COPth、日均COPpv/t分别为1.82,2.33。因此,供热模式下热管式太阳能PV/T热泵系统的绝大部分性能优于集热模式。     

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。     

太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统性能的数值研究

可再生能源和新型节能技术的综合应用,可以解决我国北方地区冬季采暖产生的能耗和污染问题。基于上述理论,文章构建了太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统,并提出了4种运行模式以达到冬季稳定供暖的目的。文章建立了第二类吸收式热泵机组的数学模型,并利用MATLAB软件编写了机组模块。同时,借助TRNSYS软件建立了太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统的仿真模型,并基于冬季典型日的模拟结果分析了该系统的性能。模拟结果表明:太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统是可行的,该系统在运行期间可为用户提供60℃以上的采暖热水,系统的太阳能保证率可达到0.615;与燃气锅炉供热相比,节省了45.7%的燃料费用。