长沙地区热源塔热泵辅助加热太阳能热水系统的性能分析

构建了热源塔热泵辅助加热太阳能热水系统。对该系统在长沙地区进行了测试,分析了系统三种典型工况的运行特性,对系统在试验期间的热水温度、太阳能保证率、热源塔热泵贡献率、集热器集热效率进行分析计算。应用TRNSYS,对系统在长沙地区各月和全年性能进行模拟分析,计算得出逐月和全年性能参数。研究表明试验测试期间太阳能保证率为46.69%;在7、8、9月份太阳能保证率皆超过57%,同时集热器集热效率最高,皆达到33%以上;系统全年集热效率为29.13%,全年太阳能保证率为33.99%,全年热源塔热泵贡献率为66.01%。     

多源复合式供热系统多目标优化控制策略研究

近年来,太阳能与热泵技术相结合的应用日益普及.本文以太阳能集热系统、空气源热泵以及电锅炉为供热源组成的复合式供热系统为研究对象,通过建立复合系统多目标优化模型,结合其运行特点和控制理论,应用改进的多目标人工蜂群算法对多源复合式供热系统的运行参数进行优化,并提出多目标优化控制策略.结果表明,优化后的控制策略大幅提升了该系统的整体性能,所得能效比提高了约12%,明显优于传统的单一最优解优化结果,为多源复合式供热系统的推广使用提供了可能.     

太阳能热泵地板供暖系统测试与经济性研究

在中国北方城市一住宅内设置了太阳能热泵地板供暖装置,测试了系统的冬季运行情况,结果显示系统满足该用户的冬季供暖要求.并基于有限时间热力学理论和集热器热损失模型,建立了太阳能热泵地板供暖系统的热力学模型,并对该系统进行了热经济分析.研究在给定供热率和初投资的条件下,以系统的供热系数作为热经济性目标函数,得出了在目标函数取最大时系统最佳的运行性能系数和设计参数.同时还研究了初投资对系统运行以及设计参数的影响,得出了对应给定供热率系统的最佳初投资及其相应的设计参数.     

长沙地区太阳能水源热泵系统冬季工况模拟

为了研究太阳能水源热泵系统供热工况下的运行特性,引入了可再生能源建筑应用工程评价标准中相关方法.通过对长沙地区冬季工况模拟研究和分析,得到太阳能集热系统和水源热泵系统在不同工况下的制热效率.研究结果表明,在引入太阳能后避免了水源热泵机组冬季长时间运行使制热性能下降并频繁进入保护工况,且当蒸发器进口水温为22℃附近时,机组COP较10℃提高了9.13%,达到最优值.     

一种太阳能与空气源双热源热泵系统的性能研究

针对单一空气源热泵和单一太阳能热水器的不足,提出太阳能-空气源双热源热泵系统,分析了太阳辐射强度对系统运行的影响.通过太阳能辅助热泵与空气源热泵运行对比实验得出,在整个加热过程中,太阳能辅助热泵系统的系统运行性能和加热水速率均优于空气源热泵系统.太阳能辅助热泵系统的性能系数COP平均值约为单一空气源热泵系统的3倍.在冬季环境温度较低情况下,太阳能辅助热泵相对于空气源热泵具有明显优势.     

浅谈太阳能热泵地面辐射采暖系统的特点与设计

太阳能热泵地面辐射采暖系统是一种满足住户采暖供热需求的新型太阳能热水系统。文中介绍了太阳能热泵地面辐射采暖系统的构成、特点和设计方法,对太阳能热泵地面辐射采暖系统的经济性进行了分析。     

蓄能型蛇形管太阳能?——空气源复合热泵系统实验研究

蛇形管蓄能型太阳能——空气源复合热泵系统结合了空气源热泵技术、太阳能利用技术和蓄能技术三者的优点,是一种高效新型的热泵系统。在搭建好实验台后,通过实验分析了该系统在常规空气源热泵供热模式、蓄冷模式、取冷模式、蓄能热泵供热模式、边蓄热边供热模式下的性能特性。实验结果证明蓄能型蛇形管太阳能——空气源复合热泵系统运行高效、安全、稳定可靠。     

水源侧大温差热泵系统运行能耗分析

水源热泵技术是一种主要回收低温余热的节能技术。利用水源热泵系统试验台研究了大温差(温差为6~10℃)运行热泵的特性,比较了各温差段热泵的主机和给水泵单位供热能耗的关系。实验结果表明:随着温差增大,虽然主机单位供热能耗不断增大,但是热泵系统总体的单位供热能耗呈现下降趋势。通过对热泵系统制冷系数(coefficient to performance,COP)分析可知,在温差为7℃时,热泵系统COP最大,因此热泵大温差运行时循环水温差控制在7~9℃比较合适,机组整体能耗低,节能效果明显。     

地表水源热泵系统冷热源利用的节能评价

分析了地表水源热泵系统的冷却水温度、流量和扬程等因素对水源热泵系统能效比的影响.以空调冷负荷和冷冻水参数作为控制目标,提出了包含水源热泵机组能耗的冷却水系统能效比分析模型.利用该模型分析了地表水直接进入热泵机组的地表水源热泵系统和以板式换热器间接换热的地表水源热泵系统的运行能效.结果显示,冷却水温度变化对能效比的影响大于冷却水系统静扬程变化对能效比的影响.部分负荷工况下冷却水温度为23~24℃时系统能效比达到最大值.     

考虑管网温度衰减的集中供热系统热源运行负荷预测

为提高集中供热系统的供热质量和供热经济性,提出一种集中供热系统热源运行负荷预测的方法。该方法考虑了热媒在管网输送过程中温度的衰减,将管段衰减度引入到基于图论理论所建立的供热管网模型中,建立热源运行负荷预测的数学模型。运用该模型可计算不同供热温度下的用户室内温度和供热管网中各节点的温度,对热源运行负荷进行预测,为供热系统的运行调节提供参考。     

基于ANSYS的太阳能热泵采暖系统优化方案探究

针对太阳能热泵采暖系统存在的问题,本文利用ANSYS软件的数值模拟功能,探索该系统的地板表面辐射能量温度场,通过改变初值,拟得出太阳能提供的热水初始温度值。     

西藏地区太阳能、毛细管网采暖系统应用分析

在日照特别充足的地区使用太阳能作为空调的热源能节能60％,太阳能粟暖系统包括集热系统、蓄热系统、辅助热源系统、室内采暖系统、控制系统;毛细管网具有热效率高、节能、舒适度高、方便施工、寿命长等优点,室内使用毛细管网将更大程度的节省运行费用。     

Numerical Study of Thermal Performance of Phase Change Material Energy Storage Floor in Solar Water Heating System

The conventional solar heating floor system contains a big water tank to store energy in the day time for heating at night,which takes much building space and is very heavy.In order to reduce the water tank velume even to cancel the tank,a novel structure of integrated water pipe floor heating system using shape-stabi-lized phase change materials (SSPCM) for thermal energy storage was developed.A numerical model was devel-oped to analyze the performance of SSPCM floor heating system under the intermittent heating condition,which was verified by our experimental data.The thermal performance of the heating system and the effects of various factors on it were analyzed numerically.The factors including phase transition temperature,heat of fusion,ther-real conductivity of SSPCM and thermal conductivity of the decoration material were analyzed.The results show that tm and kd are the most import influencing factors on the thermal performance of SSPCM floor heating sys-tem,since they determine the heat source temperature and thermal resistance between SSPCM plates and indoor air,respectively.Hm should be large to store enough thermal energy in the day time for nighttimes heating.The effects of KP can be ignored in this system.The SSPCM floor heating system has potential of making use of the daytime solar energy for heating at night efficiently in various climates when its structure is properly designed.     

集中供热热管太阳能集热系统

大面积集中供热已成为节能降耗的新途径 ,也是太阳能热利用发展的趋势。在原有铜铝复合板的基础上 ,试制了一种结合多层建筑的集中供热热管式太阳能供热系统。我们对该集热系统进行了设计 ,并对系统的性能进行了测试。该系统结合建筑 ,利用集热板价格低的特点 ,充分利用楼层的集热面积 ,结构上体现了集中供热的特点 ,热量互为补充 ,能得到足够的热水     

低温地板辐射供暖理论计算模型

通过对低温地板辐射供暖的研究背景的梳理及其系统研究的介绍,结合国内外低温地板辐射供暖进展的研究,建立了低温地板辐射供暖系统中盘管内低温热水与管壁的换热、管壁与地板各层的换热、地板表面与房间的换热等的理论计算模型;分析了其系统优化过程;指出用计算机模拟出低温地板辐射供暖系统在住宅、宾馆、体育场馆等建筑的室内冬季采暖地应用中具有广阔的前景.     

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%.     

Operation Performance of Central Solar Heating System with Seasonal Storage Water Tank in Harbin

This paper presented a preliminary research on the central solar heating system with seasonal stor-age(CSHSSS)used in cold climate in China.A mathematical model of the solar energy seasonal storage water tank used in the central solar heating system was firstly developed based on energy conservation.This was fol-lowed by the simulation of the CSHSSS used in a two-floor villa in Harbin,and analysis of the impacts on storage water temperature of tank volume,solar collector area,tank burial depth,insulation thickness around the tank,etc.The results show there is a relatively economical tank volume to optimize the system efficiency,which de-creases with increasing tank volume at the constant collector area,and increases with increasing collector area at the constant tank volume.Furthermore,the insulation thickness has obvious effect on avoiding heat loss,while the tank burial depth doesn't.In addition-the relationship between the solar collector efficiency and storage wa-ter temperature is also obtained,it decreases quickly with increasing storing water temperature,and then in-creases slowly after starting space heating system.These may be helpful for relevant design and optimization in cold climates in China and all over the world.     

双供热参数节能供暖系统研究

针对既有散热器采暖用户又有低温地板辐射采暖用户的双供热参数的供暖系统,提出了一种节能供暖系统分布式回水加压系统。通过理论和工程实例对比分析,得出分布式回水加压系统中循环泵和管网初投资小,循环泵耗电量少;在既有的散热器供暖小区扩建地暖用户,水力工况明显优于混水系统;当地暖用户和回水管连接点位置处在过冷和过热用户之间时,能减少近端用户入口调节阀的节流功耗,增大地暖用户下游散热器用户的作用压差,改善原系统的水力工况。     

寒冷地区村镇住宅建筑单热源供热系统设计与优化

对不同规模的村镇住宅建筑供热系统优化设计方案与全生命周期内的经济性展开研究.首先,采用TRNSYS软件模拟得到60~2 000 m²范围内不同供热面积村镇住宅建筑的动态热负荷,并对太阳能、电锅炉、地源热泵及空气源热泵4种不同热源供暖系统的控制运行情况进行模拟,得到不同热源供暖系统在不同供热面积下的优化设计方案.在此基础上,对不同热源供暖系统在全生命周期内的经济性进行对比分析,得到不同村镇住宅建筑供热面积下的热源推荐方案.结果表明:对于不同热源供暖系统的总费用,电锅炉供暖系统最大,太阳能供暖系统最小,太阳能供暖系统总费用比电锅炉供暖系统减少近65%.