氨水蓄能土壤源熱泵集成系統(tǒng)工作過程的模擬

土壤蓄熱與土壤源熱泵集成系統(tǒng)運行特性分析——為了提高對工業(yè)余熱、廢熱和太陽能的利用，結(jié)合土壤蓄熱技術(shù)與土壤源熱泵技術(shù)的優(yōu)點，本文提出了土壤蓄熱與土壤源熱泵集成系統(tǒng)及其地下管群換熱器的布置方式。并在能量平衡的基礎(chǔ)上建立了地下管群換熱器蓄熱釋熱...

針對寒冷地區(qū)土壤源熱泵放熱量與吸熱量不平衡的問題,提出了土壤源熱泵與冰蓄冷相結(jié)合的復(fù)合能源系統(tǒng),即在土壤源熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增加一套蓄冰裝置,形成以土壤源熱泵為主、冰蓄冷為輔的土壤源熱泵蓄能系統(tǒng),同時給出了該系統(tǒng)中土壤源熱泵和冰蓄冷設(shè)備容量的確定方法.工程實例展示了這種新型系統(tǒng)的運行效果.結(jié)果表明,系統(tǒng)運行一年后地下土壤溫度基本上能夠恢復(fù)到原來的數(shù)值,實現(xiàn)了夏季向土壤中放出的熱量與冬季從土壤中提取的熱量基本相等的目標.

土壤源熱泵系統(tǒng)模擬和經(jīng)濟性評估研究——在線源理論的基礎(chǔ)上建立了土壤源熱泵系統(tǒng)的模擬模型，該模型可以用于土壤源熱泵系統(tǒng)的全年運行模擬，預(yù)測土壤源熱泵系統(tǒng)的能耗情況；對于土壤源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性評估，提出了地下?lián)Q熱器換熱成本的概念，并導(dǎo)出了地下?lián)Q熱...

闡述了土壤源熱泵系統(tǒng)在工程應(yīng)用中存在的初投資較高和冬夏負荷匹配性問題,針對住宅建筑提出了以土壤源熱泵為主和冰蓄冷為輔的土壤源熱泵蓄能系統(tǒng),簡要介紹了其系統(tǒng)組成、原理、運行模式及特點,并以濱州市某土壤源熱泵蓄能系統(tǒng)工程為例分析了該系統(tǒng)的初投資與運行費用的經(jīng)濟性以及系統(tǒng)運行對土壤溫度的影響。

以土壤源熱泵系統(tǒng)為討論對象,對土壤源熱泵技術(shù)上的適用性及影響因素進行了詳細介紹,包括土壤溫度、建筑物負荷、地質(zhì)情況、施工場地四方面內(nèi)容,對土壤源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計人員具有一定指導(dǎo)意義。

對組成土壤源熱泵系統(tǒng)的3個回路以及整個系統(tǒng)的制冷和制熱工況進行了全面的分析,分別給出了它們的損失、效率、損率、損系數(shù)以及熱力學完善度的表達式。結(jié)果表明:在對系統(tǒng)進行分析時,必須將這幾個指標結(jié)合起來使用。在整個系統(tǒng)中,損率最大的部件是壓縮機,而效率與熱力學完善度最低的卻是土壤熱交換器。因此,壓縮機和土壤熱交換器是整個系統(tǒng)改進的首要對象。

提出了空氣源蓄熱式土壤源熱泵系統(tǒng),該系統(tǒng)將夏季自然空氣熱量蓄存于土壤中,冬季再由熱泵取出供熱,即實現(xiàn)了可再生能源的移季利用又能解決嚴寒地區(qū)應(yīng)用土壤源熱泵引起的土壤全年總?cè)崃颗c總排熱量失衡的問題。為研究系統(tǒng)運行特性,建立了系統(tǒng)全年仿真模型,并以哈爾濱某建筑為例進行了模擬計算。結(jié)果表明,經(jīng)移季蓄熱埋管管壁處土壤溫度升高了3.2℃,顯著改善了熱泵運行條件,使得供暖保證率達到了99.5%,熱泵性能系數(shù)為3.99,系統(tǒng)全年供熱性能系數(shù)為2.56。證明了該系統(tǒng)在嚴寒地區(qū)應(yīng)用是可行的。

以上海某小型辦公樓為例,用dest模擬出了該建筑全年累計冷熱負荷和逐時冷熱負荷的需求,采用集中參數(shù)的方法建立能耗模擬模型,分別模擬出空氣源熱泵和土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的能效。反映出一定條件下熱泵空調(diào)系統(tǒng)能效隨系統(tǒng)負荷變化等條件改變的變化趨勢,得出土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)較空氣源熱泵系統(tǒng)具有系統(tǒng)性能系數(shù)(cop)高、運行穩(wěn)定、受外部氣候條件干擾小的結(jié)論。

分析了土壤源熱泵系統(tǒng)在實際使用過程中常出現(xiàn)的熱失衡問題,避開傳統(tǒng)的輔助能源(冷卻塔和鍋爐等)的辦法,提出了解決該問題的新技術(shù)思路——蓄能技術(shù),實施能量蓄存,達到能量的補充和再利用的目的,減輕能量失衡帶來的影響,降低了因輔助設(shè)備而增加的系統(tǒng)初投資和運行費用,為土壤源熱泵系統(tǒng)更廣泛地應(yīng)用提供了有效途徑。

土壤源熱泵垂直u型地埋管換熱的數(shù)值模擬——本文建立了垂直u型地埋管三維數(shù)值傳熱模型，采用fluent軟件對其非穩(wěn)態(tài)的流固耦合換熱進行研究。在夏季工況下，模擬結(jié)果與實驗相吻合。分析了回填材料導(dǎo)熱系數(shù)、管內(nèi)流速以及埋深對垂直u型地埋管換熱的影響。

對新型分布式供能系統(tǒng)(簡稱新型系統(tǒng))的特性進行了分析,并將其與土壤源熱泵機組和直燃式溴化鋰冷熱水機組進行比較,得出新型系統(tǒng)設(shè)計工況和變工況性能均較好,其中負荷在0.5～1之間時效率較高。通過對北京地區(qū)某建筑物冬夏季的能耗分析,得到新型系統(tǒng)分別比土壤源熱泵機組和直燃式溴化鋰冷熱水機組節(jié)能23.1%和37.1%,其節(jié)能性相當可觀,是一個值得推廣的系統(tǒng)。

以濰坊市某辦公樓為研究對象，利用能耗模擬軟件建立土壤源熱泵系統(tǒng)數(shù)值模擬平臺。對系統(tǒng)中同一埋管深度、不同鉆孔數(shù)量的情況進行模擬計算，通過分析比較不同鉆孔數(shù)量的地埋管出水溫度及動態(tài)費用年值，得到了該系統(tǒng)的最優(yōu)鉆孔數(shù)量。

淺議土壤源熱泵系統(tǒng)群控——土壤源熱泵機組群控根據(jù)負荷側(cè)回水溫度，減少或增加相應(yīng)的機組，根據(jù)開啟機組數(shù)量降低或提高相應(yīng)水泵的運行頻率，從而達到節(jié)能，降低運行費用的目的。

通過土壤源熱泵系統(tǒng)在夏季、春秋季及冬季不同的工況下運行性能分析,系統(tǒng)采用\"系統(tǒng)熱回收\"的方案,夏季減少向了地下排放熱,并且提高了冷水機組的工作效能;春秋季節(jié)地下?lián)Q熱器的換區(qū)運行,能平衡各井區(qū)被吸收的熱量,還能使各井區(qū)得到較長間隙的恢復(fù);冬季因\"系統(tǒng)熱回收\"運行,地下?lián)Q熱器出水溫度大于16℃,使空調(diào)機組與熱水機組的工作效率高且穩(wěn)定。

對垂直埋管地源熱泵系統(tǒng)在鐵道部武漢北編組站調(diào)度綜合樓中的設(shè)計和施工進行了跟蹤研究,總結(jié)介紹了地源熱泵系統(tǒng)地埋管換熱系統(tǒng)的設(shè)計施工方案和注意事項。

土壤源熱泵供暖運行性能的實驗研究——通過土壤源熱泵系統(tǒng)全年冬夏暖冷聯(lián)供中冬季供暖運行實驗結(jié)果，得出了土壤溫度變化規(guī)律和地埋管換熱運行性能參數(shù)，初步比較了不同管型換熱效果，分析了系統(tǒng)運行性能系數(shù)和節(jié)能效果。

土壤源熱泵的研究與應(yīng)用——總結(jié)了土壤源熱泵的幾種形式和各自的性能特點，著重對垂直埋管系統(tǒng)進行了應(yīng)用和分析，提出復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)等新技術(shù)的涌現(xiàn)使土壤源熱泵具有更廣闊的應(yīng)用前景。

淺析土壤源熱泵的優(yōu)勢與應(yīng)用——介紹了土壤源熱泵的概念，探討了土壤源熱泵在國內(nèi)外發(fā)展的近況，論述了土壤源熱泵的優(yōu)越性，并對土壤源熱泵的應(yīng)用做了說明。

關(guān)于土壤源熱泵的講義——本稿為土壤源熱泵的講義，簡介：地源熱泵機組可取代熱水鍋爐，地源熱泵的運行沒有燃燒、沒有排煙、也沒有廢棄物，對城鎮(zhèn)大氣污染的治理具有積極意義。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，地源熱泵的污染物排放量，比空氣源熱泵的排放量減少40%以上，比...

敘述了土壤源熱泵系統(tǒng)的基本組成、工作原理、性能特點、技術(shù)優(yōu)勢、環(huán)境影響等。對土壤源熱泵系統(tǒng)的效益和遠景進行了分析。認為,地源熱泵技術(shù)已成為制冷、采暖中央空調(diào)市場的主要首選,將逐漸代替燃油、燃煤、燃汽鍋爐、空氣源熱泵等傳統(tǒng)的取暖空調(diào)型式。

介紹了土壤源熱泵的工作原理,探討了土壤源熱泵空調(diào)應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方法,以及其主要部件地熱換熱器的埋管方式、結(jié)構(gòu)、管材、運行等特點。選取幾種常用的冷熱源系統(tǒng)與土壤源熱泵系統(tǒng)進行比較分析,參考合肥地區(qū)的能源價格,計算各方案的運行成本,用動態(tài)費用年值法對各方案的經(jīng)濟性進行了評價。

土壤源熱泵供熱水裝置的實驗研究——通過對青島建筑工程學院的土壤源熱泵實驗臺改進，使之具有供應(yīng)生活熱水的功能，并進行了實驗研究，指出利用土壤源熱泵供生活熱水可以獲得較高的性能系數(shù)，并能提高熱泵年利用率&