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复合热源热泵系统集热/蒸发器的模型

工程热物理学报 2006年第z1期27卷 61-64页

作者：徐国英张小松东南大学动力工程系江苏南京210096

提出了一种新型太阳能-空气复合热源热泵热水器,它通过独特设计的螺旋翅片蒸发盘管的平板型集热/蒸发器,综合利用太阳能和空气中的热量作为低位热源,经过热泵循环制造热水.论文针对自行设计的集热/蒸发器建立数学模型和进行热性能分析,... 详细信息

提出了一种新型太阳能-空气复合热源热泵热水器,它通过独特设计的螺旋翅片蒸发盘管的平板型集热/蒸发器,综合利用太阳能和空气中的热量作为低位热源,经过热泵循环制造热水.论文针对自行设计的集热/蒸发器建立数学模型和进行热性能分析,以太阳能输入比例为准则研究系统的运行模式与特性.模拟结果显示,该装置可以一年四季全天候高效、节能地制造55℃生活热水。

关键词：复合热源热泵集热/蒸发器太阳能太阳能输入比例

复合热源热泵技术用于近海三用拖轮的可行性研究

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复合热源热泵技术用于近海三用拖轮的可行性研究

作者：吴昭成大连海事大学

学位级别：硕士

对航运公司来说,日益增加的燃油费用、环保规范的增多和激烈的竞争等,使费用压力显著增加,从而导致他们追求节约费用的强烈欲望。本文针对三用拖轮的船舶特点,提出了将在陆地建筑物中使用的新型节能技术——热泵用于该类特定船舶冬季取... 详细信息

对航运公司来说,日益增加的燃油费用、环保规范的增多和激烈的竞争等,使费用压力显著增加,从而导致他们追求节约费用的强烈欲望。本文针对三用拖轮的船舶特点,提出了将在陆地建筑物中使用的新型节能技术——热泵用于该类特定船舶冬季取暖的思路,并设计了一套船用复合热源热泵空调系统方案。希望能通过本文的研究,使得这种技术能在近海服务的三用拖轮上得以推广应用,达到节省燃油消耗,减少排放的目的,从而减少该类船舶的运行费用。首先,本文介绍了船舶空调冬季取暖的几种常用方式,分析了目前船舶冬季采用蒸汽取暖的初衷,介绍了热泵的特点,并结合国内外相关课题的研究现状,从三用拖轮的特点出发,提出了采用热泵技术用于该类特定船舶冬季取暖的思路。其次,介绍了热泵的基本原理及评价参数,分析了海水源热泵工作循环与影响海水源热泵的基本因素,明确了在实船使用海水源热泵时,其低温热源的来源是可以保证的。随后引入了带经济器的中间补气准双级压缩热泵循环,在此基础上,参照国家相关技术标准,推出复合热源热泵的模型,并简单阐述了该循环实现的基本思想。针对三用拖轮实际,提出了复合热源热泵空调系统设计方案。再次,介绍了蒸气压缩式热泵设计的主要内容,给出了通过热力计算,确定各工作参数的方法,给出了选型的一般方法和思路。并以某三用拖轮为例,对复合热源热泵空调系统设计方案进行相关的热力计算和设备选型。最后,运用热经济性分析方法,对设计方案进行热经济性校核。结果表明:设计方案的节能性能很好,在节能角度上说是一种很好的装置。同时为了避免出现“节能不省钱”,在技术方案提出后,本文选用投资回收年限分析法,对选用的三用拖轮母型船进行复合热源热泵空调系统改造的投资回收期做了简单的校核计算,表明设计方案在经济上是切实可行的。本文旨在通过对基于三用拖轮空调系统特点而设计的复合热源热泵方案进行可行性分析,确定其运用的可行性,从而为这种技术用于实船提供参考。

关键词：复合热源热泵低位热能取暖热经济性分析

地下水—海水复合热源热泵系统的运行策略研究

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地下水—海水复合热源热泵系统的运行策略研究

作者：李骏龙天津大学

学位级别：硕士

水源热泵技术因为其运行高效、节能和环境污染少等技术特点，逐渐成为建筑物供热、供冷最为广泛的应用方式之一。但是，在实际应用中，单一热源的水源热泵存在各自的突出问题：如海水源热泵在海水温度过低时，系统性能系数很低，甚至有... 详细信息

水源热泵技术因为其运行高效、节能和环境污染少等技术特点，逐渐成为建筑物供热、供冷最为广泛的应用方式之一。但是，在实际应用中，单一热源的水源热泵存在各自的突出问题：如海水源热泵在海水温度过低时，系统性能系数很低，甚至有发生结冰的危险;地下水源热泵存在用水量过大，水泵功耗高和系统冷热量不平衡的问题。近年来，结合单一热源热泵系统特点的复合热源热泵系统，由于其在能源综合利用方面的优越性和运行效率的高效性受到众多研究人员的青睐。本文针对天津市沿海地区气象特点和海水资源条件，提出了一种地下水和海水复合式的水源热泵系统，在此基础上本文做了如下研究：本文建立了水源热泵机组仿真模型，包括压缩机数学模型、膨胀阀数学模型、冷凝器数学模型和蒸发器数学模型，并利用实际工程的实验结果验证了模型的准确性。针对天津港某工程所采用的地下水—海水复合热源热泵系统，对该系统冬夏季不同的运行策略进行了优化，以年总运行维护费用为目标函数，筛选最佳运行策略。该复合热源热泵系统，在供热季存在海水单独供热和地下水单独供热的两种运行方式;在供冷季存在海水作为冷却水源单独供冷以及地下水和海水共同作为冷却水源联合供冷的两种运行方式。本文采用正交试验设计方法，对系统不同运行策略下的年总运行维护费用进行计算，确定了使系统年总运行维护费用最低的最佳运行策略：供热季，在海水温度高于8℃的时间段，单独采用海水源热泵供热，其余时间段采用地下水源热泵供热;供冷季，在海水温度低于26℃的时间段，单独采用海水源热泵系统供冷，其余时间段采用海水源热泵和地下水源热泵联合供冷;冷热源侧水泵采用变频调节，即逐时流量与满负荷对应的流量之比等于逐时负荷与满负荷之比;当负荷大于一台机组容量时，多台机组同时运行的情况下，负荷平均分配给每台机组。论文最后采用费用年值的分析方法，考虑资金的时间价值，将该复合热源热泵系统与常规空调系统包括一体化直燃机、垂直埋管地源热泵、海水源热泵加燃气锅炉、以及地下水源热泵进行分析比较，讨论该系统的经济效益和环保效益，以进一步推广地下水—海水复合热源热泵系统在沿海地区的应用。

关键词：地下水海水复合热源热泵运行策略费用年值分析

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空气—土壤复合热源热泵系统经济性分析

空气—土壤复合热源热泵系统经济性分析

作者：李志茹西安建筑科技大学

学位级别：硕士

在夏热冬冷地区,由于其特定的气候条件,建筑全年冷负荷远远大于热负荷,土壤源热泵系统长期单独运行将导致释放到土壤中的热量远远大于从土壤中提取的热量,致使土壤温度逐年升高,热泵工作条件持续恶化,机组性能系数下降,从而影响空调系... 详细信息

在夏热冬冷地区,由于其特定的气候条件,建筑全年冷负荷远远大于热负荷,土壤源热泵系统长期单独运行将导致释放到土壤中的热量远远大于从土壤中提取的热量,致使土壤温度逐年升高,热泵工作条件持续恶化,机组性能系数下降,从而影响空调系统的正常运行。新型空气-土壤复合热源热泵系统能够解决土壤源热泵系统单独运行所导致的土壤热失衡问题,系统性能系数较高。但对于项目投资者而言,不光要考虑系统性能,经济性也是其需要考虑的重要因素。本文以长沙某别墅建筑空调系统为例,利用TRNSYS仿真模拟软件对连续运行和间歇运行两种运行模式下的空气-土壤复合热源热泵系统和单一土壤源热泵系统的全年运行能耗进行模拟研究。计算各方案的初投资、运行维护费用,并用动态费用年值法对各方案的经济性进行评价。选用基准折现率、系统寿命周期及系统初投资作为敏感性分析因素,研究各方案下敏感因素对费用年值影响的敏感程度,从而找出最敏感因素,为投资者做出正确的决策提供参考。研究结果表明:无论是在连续运行还是间歇运行模式下,相比于单一土壤源热泵系统,新型空气-土壤复合热源热泵系统具有一定的经济性优势,分别只需6.2年和7.8年即可收回追加投资额。对空气-土壤复合热源热泵系统和单一土壤源热泵系统而言,连续运行模式都要比间歇运行模式更为经济。另外,通过对系统进行敏感性分析,表明初投资对系统费用年值的影响程度最大,基准折现率次之,寿命周期对费用年值的影响程度最小,且费用年值随着初投资和基准折现率的增大而增大,随寿命周期的增大而减小。

关键词：复合热源热泵 TRNSYS 费用年值经济性敏感性分析

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空气—土壤复合热源热泵系统性能研究

空气—土壤复合热源热泵系统性能研究

作者：都军歌西安建筑科技大学

学位级别：硕士

土壤源热泵作为一种新型的节能空调技术,越来越多的应用于住宅及办公等建筑中。但在夏热冬冷地区,由于冷热负荷相差很大,土壤源热泵系统的长期运行将导致土壤能量的不平衡,使得土壤温度逐年升高,热泵性能系数下降,减少热泵机组使用寿命... 详细信息

土壤源热泵作为一种新型的节能空调技术,越来越多的应用于住宅及办公等建筑中。但在夏热冬冷地区,由于冷热负荷相差很大,土壤源热泵系统的长期运行将导致土壤能量的不平衡,使得土壤温度逐年升高,热泵性能系数下降,减少热泵机组使用寿命。基于土壤源热泵的诸多问题,本文提出了一种空气-土壤复合热源热泵系统,实现了能量的跨季节利用,提高了系统的性能系数,扩大了土壤源热泵的应用范围。本文提出的空气-土壤复合热源热泵系统,克服了单一源热泵系统的局限性,解决了夏热冬冷地区土壤热不平衡的问题。相比于夏热冬冷地区常用的冷却塔-土壤源热泵系统,该系统规模小,初投资小,系统稳定性高。首先阐述了该系统的工作原理:冬季空气侧换热器不工作,通过土壤侧换热器给室内提供热量;夏季可以很据需要实现不同的运行方式。文中以长沙地区的一栋别墅建筑为例,利用能耗模拟软件DeST计算出该建筑的全年逐时冷热负荷。在冬季和夏季,分别对热泵系统的间歇运行和连续运行进行了分析研究。制冷季,根据夏季释放到土壤中的冷凝热为夏季总冷负荷的20%~100%,分别得出不同工况下的温度分界点,实现了每一种工况下土壤源热泵和空气源热泵之间的切换。同时,计算了不同工况下的系统性能系数;供暖季,热泵仅从土壤中取热来满足室内热负荷的需求,并同时计算了系统运行的COP。为了对比分析系统不同运行模式下的性能系数,本文还分别对冬夏季单一空气源热泵系统的性能系数进行了计算。结果表明:在夏季,复合热源热泵系统的间歇运行为最佳运行方案;在冬季,单级压缩土壤源热泵系统的间隙运行性能为最佳,更适合于夏热冬冷地区。

关键词：空气源土壤源复合热源热泵 DeST 运行模式性能系数

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三用拖船复合热源热泵方案的可行性分析

船海工程 2012年第1期41卷 49-51,56页

作者：吴昭成上海打捞局上海200090

针对三用拖船的特点,提出将在陆地建筑物中使用的新型节能技术——热泵用于该类特定船舶冬季取暖,并设计了一套船用复合热源热泵空调系统方案。该方案利用热泵技术将直接泵入海水的低位热量及船舶冷却器出口海水的废热转化为船舶冬季采... 详细信息

针对三用拖船的特点,提出将在陆地建筑物中使用的新型节能技术——热泵用于该类特定船舶冬季取暖,并设计了一套船用复合热源热泵空调系统方案。该方案利用热泵技术将直接泵入海水的低位热量及船舶冷却器出口海水的废热转化为船舶冬季采暖的优质热源,达到节省燃油消耗,减少排放的目的,从而减少该类船舶的运行费用,具有能源利用率高、保护环境好的优点。

关键词：复合热源热泵低位热能取暖制热性能分析

严寒地区空气-土壤复合热源热泵系统运行模拟研究

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节能 2023年第5期42卷 38-40页

作者：麻四峰沈阳建筑大学辽宁沈阳110168

以沈阳市某居民住宅建筑作为研究对象,使用DeST软件进行负荷计算,使用Trnsys软件建立空气-土壤复合热源热泵系统的仿真模型,模型模拟运行十年,与常规土壤源热泵模型的模拟结果进行对比。结果显示:空气-土壤复合热源热泵系统能够有效地... 详细信息

以沈阳市某居民住宅建筑作为研究对象,使用DeST软件进行负荷计算,使用Trnsys软件建立空气-土壤复合热源热泵系统的仿真模型,模型模拟运行十年,与常规土壤源热泵模型的模拟结果进行对比。结果显示:空气-土壤复合热源热泵系统能够有效地缓解常规土壤源热泵造成的土壤热量损失问题,保证系统机组长期高效运行,保障热泵系统的供暖效果良好。

关键词：土壤源热泵空气源热泵复合热源热泵 Trnsys模拟

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太阳能-空气复合热源热泵热水器的运行特性

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