CO2热泵热水器实验研究

为提高热泵热水器的效率,扩大CO2跨临界循环的应用领域,建立了CO2热泵热水器实验系统．实验结果表明：该系统在不同季节工况下均可正常运行,且均能制取出较高温度的热水,但在夏季工况运行时的性能系数和水流量均最高;从健康角度考虑,当该系统运行于夏季工况,且出水温度达到65℃时,性能系数在3．45以上;若系统冷量同时被利用（即空调热水两用机）,其综合性能系数可达5．9．可见,CO2热泵热水器在制取热水方面具有独特的优势,从能量利用角度分析,CO2空调热水器两用机在夏季运行时有很好的经济性．     

太原地区太阳能耦合空气源热泵一体化热水系统性能分析

为解决太阳能热水系统占地大、供热水稳定性差、空气源热泵冬季易结霜、能效比较低的问题,提出太阳能/空气能蒸发集热器并构建其热泵热水系统.建立该系统的TRNSYS模型,分别研究太原地区的夏季和冬季工况的系统制热性能参数变化情况.研究结果表明:在夏季高温太阳辐射照度大典型工况下,该系统平均制热性能系数(COP)值为6.026,较空气源热泵热水系统提高44.16%;在冬季低温高湿易结霜典型工况下,该系统平均COP值为3.25,较空气源热泵热水系统提高6.56%.     

新型的与建筑一体化太阳能双效集热器系统的模拟研究

提出了一种新型的与建筑一体化太阳能双效集热器系统,该系统有两种工作模式:在冬季的被动采暖工作模式和在其他无需供暖时期的集热水工作模式.针对该新型系统的两种工作模式分别建立了与建筑耦合传热计算模型并进行了模拟计算.模拟结果表明:在冬季被动采暖工作模式下,在外环境平均温度只有2.8℃的给定模拟条件下,系统可以使房间温度最高提高至27.4℃,系统被动采暖性能优异;在自然循环集热水工作模式下,在给定模拟条件下,系统集热效率为54.8%,太阳得热总量为4.32MJ/m2.     

空气源热泵机组的制热实验研究

为解决北方地区冬季加热水耗电量大、能源浪费严重的现状,提出了采用部分热回收热泵系统制取生活热水。在焓差室中模拟不同室外工况,检测热泵制取热水的性能,设定的进出水温度为40~45℃和30~35℃。实验结果表明不同室外工况下热泵的制热系数在2.9~3.9之间,能够满足冬季热水需求并且达到节能目的。     

并联冷凝式空气源热泵热水系统研究

以热泵热水技术为基础,针对目前热泵热水系统能源利用效率较低、冷凝器换热量及进出口水温差较大等缺点,提出并联冷凝式空气源热泵热水系统。针对我国南方亚热带季风气候全年水温波动较大等特点,以长沙地区为例,对并联冷凝式空气源热泵热水系统分别设计夏、冬运行模式以确保全年不同水温条件下系统能较好运行。利用工程热力学虚拟实验室CYCLEPAD建立普通空气源热泵热水系统及并联冷凝式空气源热泵热水系统模型并进行计算分析。研究结果表明:在长沙地区,相对于普通空气源热泵热水系统,并联冷凝式空气源热泵热水系统能有效分散冷凝器总换热量及降低冷凝器进出口水温差;系统在夏季工况下平均COP(coefficient of performance,性能系数)从5.10升至6.30,提升23.53%;在冬季工况下平均COP从3.69升至5.29,提升43.36%;系统在夏季工况下平均每月运行能耗从2 447 kW·h降至1 972 kW·h,降低19.41%;在冬季工况下平均每月运行能耗从5 066 kW·h降至3 539 k W·h,降低30.14%;系统全年节能效果良好,且在冬季节能效果更显著。     

季节性蓄存空气热能的地源热泵空调系统模拟

针对寒冷地区长期应用地源热泵系统出现的热平衡问题,提出了季节性蓄存环境空气热能的地源热泵供暖空调系统.介绍了该系统的组成及运行模式,建立了系统中各部分的数学模型,确定了系统的运行控制策略,并在此基础上,以哈尔滨地区某办公建筑为对象进行了瞬态数值模拟.由模拟结果可知,该系统能够保持土壤温度场以年为周期的热平衡,全年供暖空调平均性能系数为2.44,与燃煤锅炉供暖和分体空调供冷方案相比,该系统节能率为22.3%.     

多功能地源热泵埋管周围土壤的温度变化特性

提出了一种多功能地源热泵空调系统(MFGSHP),该系统除了具有夏季制冷、冬季供热的功能以外,还可全年提供生活热水,有效消除对土壤取热/排热不平衡的现象.模拟了该系统在长江中下游典型气候区长期运行时地下换热器周围土壤的温度分布和变化趋势.模拟结果显示,普通地源热泵空调系统(GSHP)单独供冷运行9 a后,会导致地下土壤温度持续升高9K以上,系统的运行状况严重恶化,甚至出现无法正常运行的现象.含热水供应的多功能地源热泵系统运行9 a后土壤温度仅下降0.3K,说明其可有效消除传统地源热泵空调系统冬、夏季取热/排热不均现象,缓解土壤温度升高的趋势.此外,该系统还能扩大地源热泵机组的应用范围,提高机组的性能系数.     

太阳辐射吸收系数对建筑物全年空调能耗的影响

以上海地区的建筑围护结构传热过程为研究背景,在分析太阳辐射作用下围护结构热平衡关系的基础上,采用数值模拟方法,讨论了太阳辐射吸收系数对4种不同朝向围护结构冬季和夏季外表面温度和太阳辐射全天净得热量的影响.结果表明:减小屋顶、东墙和西墙的太阳辐射吸收系数有利于降低建筑夏季供冷能耗,提高南墙外表面吸收系数能明显降低冬季供暖能耗;南墙采用吸收系数较高的粉刷材料将有利于降低供热供冷总能耗和外饰面造价,除南墙外其他朝向外表面应选用吸收系数较低的反射隔热涂料,且其经济性与建筑高度和窗墙比有关.     

基于空气集热器的太阳能热泵供热供冷装置分析

针对传统供热供冷模式的不足,给出了一种基于空气集热器的太阳能热泵供热供冷装置,并对其结构、性能等进行了分析和研究.结果表明,该装置在夏季供冷季可比传统空调节电约20%,降低能源费用约50%;在冬季供热季其耗能量约为常规燃煤集中供热的23%,费用约为常规燃煤集中供热的67%.     

南宁地区气溶胶光学特性的季节特征

运用CE318太阳光度计对南宁地区气溶胶光学特性的季节变化特征进行了观测.反演得到气溶胶光学厚度(AOD500nm)季节分布:冬季(0.98)春季(0.77)秋季(0.75)夏季(0.47);ngstrm波长指数从大到小依次为冬季(1.33)夏季(1.30)秋季(1.15)春季(0.95);气溶胶粗模态上的体积数浓度:春季冬季秋季夏季,对应细模态的体积数浓度由大到小依次为:冬季秋季夏季春季;单次散射反照比(以440nm为例)在夏季(0.98)最高,散射光学厚度在冬季有极大值.由微脉冲激光雷达得到平均垂直消光系数大小依次为:冬季(0.15)秋季(0.14)春季(0.13)夏季(0.08).根据地基观测结果分析了南宁地区气溶胶的季节类型,存在冬季(12、1、2月)的霾/混合气溶胶、春季(3~5月)的沙尘气溶胶、初夏(6月)的生物质气溶胶、夏季的背景气溶胶,以及秋季城市/工业气溶胶;进一步对比分析了地基、卫星(MODIS)遥感反演的AOD参数(137个样本),75%样本在误差范围内,MODIS总体上呈现污染天低估的特征(20%);干净天则多为高估结果,最高的误差频率出现在0~0.1区间.     

住宅采用空气/水热泵型户式中央空调的可行性分析

在动态负荷计算的基础上,按实际运行的空气/水型户式空调机组的制热与制冷特性曲线,计算了该种户式中央空调系统冬夏季耗电量与季节效率HSPF及SEER,并在此基础上与采用分体式空调器方案作了经济性比较.结果表明,在具有典型夏热冬冷气候特点的湖南衡阳地区,住宅建筑空调采用空气/水热泵型户式中央空调系统是可行的.     

水轮发电机送出热风供暖冷却系统通风分析

为了降低水力发电厂厂房采暖工程的初投资和减少电热采暖所需的电能，某水力发电厂在发电机水冷式空气冷却器旁开设热风窗，在冬季远行时送出热风用于本厂房供暖。为了分析开设热风窗后对通风冷却的影响，本文用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术，对其水轮发电机通风冷却系统进行了分析，认为开设热风窗后，不会对转子和静子发热体的通风冷却带来不利影响。     

新风用地能降温除湿试验

分析了夏热冬冷地区居住建筑室外的气象条件和室内的通风要求,在夏季用地能对新风进行了降温除湿试验,试验结果表明,新风经地能降温除湿后其温湿度基本满足该地区居住建筑室内通风的要求,且系统运行稳定,效果良好。     

Seasonal variation of the temperature profile and its characteristics within urban roughness sublayer

By using conventional micro-meteorological observation data of Beijing Yuetan Park Tower (180 m), the temperature profile of urban boundary layer (UBL), its characteristics and seasonal variation are analyzed. The main results are as follows: (1) In winter, the interdiurnal surface air temperature varia- tion at the surface is not synchronized with that of the upper levels, other than in summer and other seasons, which illuminates the impacts of Beijing’s geographical location, sky view factor and stably st...     

槽式聚光集热驱动吸收式空调系统研究

以太阳能单效吸收式空调系统为研究对象,选用太阳能槽式聚光集热器与溴化锂单效吸收式制冷机对100m2会议室进行夏季制冷、冬季制热、春秋季提供必要的生活热水性能分析.结合昆明当地气候条件和该会议室结构、朝向等因素对所选会议室进行全年能耗分析,结果为夏季冷负荷75W/m2、冬季热负荷50W/m2.根据理论分析结果以及经济实用性确定选用60m2抛物槽式聚光集热反射镜、23kW溴化锂吸收式制冷机、15kW风机盘管作为系统参数,为槽式聚光集热与吸收式制冷机组相结合的系统性能研究提供理论依据.     

集中供暖区大气PM2.5季节动态及其影响因素——以陕西省宝鸡市为例

目的 研究集中供暖区大气PM2.5的现状、动态及其主要影响因素.方法 2012年4月～2013年3月利用E-BAM粒子监测仪连续监测了宝鸡市建成区的大气PM2.5浓度,结合气象因子、燃煤锅炉烟尘排放量和工业生产总值等数据进行分析.结果 宝鸡市大气PM2.5在非供暖期（4月～10月）污染程度较轻,供暖期（11月～翌年3月）污染程度较重;燃煤锅炉烟尘对PM2.5的贡献率约为10.9％;PM2.5浓度与日均湿度正相关,与日均温度、日均大气压负相关.结论 集中供暖区供暖期（11月～翌年3月）是治理PM2.5污染问题的关键期.     

风冷冷热水机组性能测试系统节能运行分析及改进

对风冷冷热水机组常规测试系统进行了计算分析,针对常规测试系统中同时需要加热和制冷而造成的能量浪费现象,提出在该常规测试系统中空气侧增设表冷器,水侧增设水水换热器,对该系统进行节能改进设计.并以制冷量为25kW(制热量为32kW)的风冷冷热水机组测试系统为例,以试验工况数据为基础,对改进后系统的节能效果进行验算分析.通过比较改进前后的系统能耗得出,改进后的系统制冷测试工况时可节电32kW,热泵测试工况时可节电16kW,最后编写了表冷器的设计计算程序模块.     

基于运行时间的变频型房间空调器季节能效比和潜力温度分析

计算了3台变频型房间空调器基于北京、上海、广州3种运行时间的季节能效比（SEER）；采用运行时间频数（RTF）表征空调器运行时间在温度区间上的分布规律；绘制了3台空调器基于3种运行时间的制冷量和耗电量分布图.结果表明：RTF最大值对应的温度越小，SEER越大；RTF在低温段累计速度越快，SEER越大；空调器制冷量和耗电量在温度区间上的分布规律由运行时间决定；基于运行时间的制冷量和耗电量分布图能够直观反映当地的潜力温度，可为空调器性能的优化和选型提供参考依据.