太阳能_土壤热源热泵的性能研究_毕月虹

玻璃温室地源热泵供暖性能与碳排放分析

玻璃温室地源热泵供暖性能与碳排放分析柴立龙;马承伟【摘要】The heating test was conducted in a glass-covering multi-span greenhouse ( 756 m ) with groundwater-style GSHP technology. The heat quantity estimating models based on air enthalpy difference method( AEDM) were developed according to the heating characteristics of GSHP. The economical performance and carbon footprint ( greenhouse gas emission level) of the GSHP was analyzed and compared with currently widely used coal fired heating system ( CFHs) and natural gas fired heating system (GFHs) based on investigated various energy sources price during heating tests. According to the compared results, the GSHPs heating cost is higher than CFHs, but lower than GFHs. Meanwhile, GSHPs CO2 emission during heating is higher than GFHs, but lower than CFHs.In view of the strong coupling between temperature and relative humidity in the greenhouse simulation system, an adaptive decoupling method based on dynamic matrix control was proposed. Taking the measure of feedforward compensation to eliminate interaction between channels of temperature and humidity, an adaptive decoupling algorithm by weighting was designed. The proposed method can adjust the decoupling parameters online under different operating modes, effectively overcome the effect of model severe mismatch to control accuracy. Compared with the traditional PID control, simulation and experimental results both indicated the proposed strategy greatly improved the control performance.%在北京地区一栋玻璃连栋温室(756 m2)中采用地下水式地源热泵(ground source heat pump,简称GSHP)技术进行了冬季供暖试验,并结合GSHP技术的供热特点构建了基于供热末端空气焓差法的供热量计算模型以及供热系统性能分析方法.根据供暖期北京地区能源价格水平,对比当前广泛使用的燃煤供暖系统和天然气供暖系统,系统地评价了GSHP技术的碳排放(温室气体排放水平)和供暖经济性.GSHP供暖成本低于同期燃气供暖,但高于燃煤供暖.同时,GSHPs的CO2气体排放量低于燃煤供暖,但高于燃气供暖.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2012(043)001【总页数】7页(P185-191)【关键词】温室;地源热泵;碳排放【作者】柴立龙;马承伟【作者单位】北京市农林科学院蔬菜研究中心,北京100097;中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TK52;S626.5引言在温室供暖中减少化石类能源尤其是污染严重的煤炭资源的消耗对于能源节约和环境保护具有双重意义［1～2］。

屋顶光伏—土壤源热泵系统在不同气候区分娩猪舍的应用

屋顶光伏—土壤源热泵系统在不同气候区分娩猪舍的应用张长兴;罗明仙;路希正;许冲;彭冬根【期刊名称】《农业工程学报》【年(卷),期】2024(40)3【摘要】可再生能源逐步替代常规能源,是规模化猪场未来的趋势。

为了探索土壤源热泵系统(ground-coupled heat pump systems,GCHPs)和附加光伏屋顶(building attached photovoltaic, BAPV)系统在规模化猪场的应用,该研究提出一种屋顶光伏—土壤源热泵系统(building attached photovoltaic-ground-coupled heat pump systems,BAPV-GCHPs)保障某分娩猪舍的冷/热需求,并选择绥化、青岛和重庆分别作为严寒、寒冷和夏热冬冷地区3类典型气候区代表城市,对比了该系统在3类气候区的运行特性,分析了BAPV系统对GCHPs运行性能及综合效益的影响。

研究结果表明,3个地区BAPV发电量由大到小依次为:青岛、绥化、重庆;GCHPs耗电量由大到小依次为:绥化、青岛、重庆;绥化、青岛、重庆3个地区的年太阳能分数分别为0.62、0.71、0.53;BAPV系统的加入明显提高了GCHPs的性能系数、一次能源利用率和CO_(2)减排量;3个地区BAPV-GCHPs相对于GCHPs年性能系数分别提高了64.2%、97.6%和39.6%;一次能源利用率分别提升了1.6倍、2.4倍和1.1倍。

与GCHPs相比,BAPV-GCHPs可分别减少5.82、6.45和2.17 t CO_(2)排放量。

研究结果为该系统在中国不同气候区分娩猪舍的推广应用提供了一定参考。

【总页数】9页(P262-270)【作者】张长兴;罗明仙;路希正;许冲;彭冬根【作者单位】山东科技大学土木工程与建筑学院;南昌大学工程建设学院【正文语种】中文【中图分类】TP273;TU111;TK52【相关文献】1.独立建筑光伏-光热-土壤源热泵一体化系统设计2.光伏-环路热管/热泵热水系统在不同气候区性能对比与优化3.基于TRNSYS的CIGS薄膜光伏余热-土壤源双热源热泵系统模拟4.不同气候区猪舍最大通风量确定及湿帘降温系统应用效果5.节能减碳措施——屋顶光伏系统在牧场中的应用——谈红崖子牧场屋顶光伏系统的设计因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

太阳能热泵热水系统性能研究

太阳能热泵热水系统性能研究
戴源德;王鹏;邓莉莉
【期刊名称】《给水排水》
【年(卷),期】2009(035)011
【摘要】太阳能热泵热水系统结合了太阳能利用技术和热泵技术两者的优点,是一种新型节能环保的热水系统.在搭建好系统试验台的前提下,通过分析各部件对系统整体热力性能的影响,确定了制热工况下各主要部件之间的能量平衡关系式与性能评价指标.通过性能测试试验,研究了该系统的热水加热速率和集热效率,以及室内空气温度对系统热水出水温度与供热性能系数的影响.试验结果表明,太阳能热泵热水系统具有能效比高,比传统太阳能热水系统加热热水耗时更短等优点.
【总页数】3页(P196-198)
【作者】戴源德;王鹏;邓莉莉
【作者单位】南昌大学机电工程学院,南昌,330031;江西省城乡规划设计研究院,南昌,330077;南昌大学机电工程学院,南昌,330031
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基子徽细通道集热／蒸发器的太阳能热泵热水系统性能模拟与实验研究 [J], 周伟;张小松
2.太阳能、空气源热泵热水系统性能优化实验研究 [J], 郭超;王芳;罗谟娇;张振亚;汪杰;吴获
3.光伏太阳能热泵/环形热管复合热水系统性能模拟 [J], 张政;李舒宏
4.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 [J], 黎珍;田琦;董旭
5.基于低温空气含湿量的太阳能耦合空气源热泵热水系统性能分析 [J], 董旭;田琦;黎珍
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复合热源热泵技术研究综述

在国外，９６年，罗德（ｅｒｄ首次提出太阳能集热器和土壤１５彭Ｐｎｏ）盘管组合的设想Ｉ．１并于１６］９２年描述了该系统的工作原理图。瑞典兰发器的热泵工质进行换热，统原理图见图１１系．。德大学（ｕｄＵｉｅｓｙＳｅｅ）用ＴＮＹＬｎｎｖｒｉｗｄｎ采ｔＲＳＳ作为平台。２０在０４年和２００８年，对太阳能集热器和地源热泵的联合性能进行模拟研究，找出太阳能在复合系统中的优点以及系统设计和运行的最佳策略日。土耳其伊格大学（ｇｎｖｒｔｕｋｙ的ＯｄｒＯｇｎｒ和ＡＥｅＵｉｅｉＴｒｅ）ｓｙｎｅｚｅｃＨｅｂｓ对太阳能与地源热泵联合用于温室供热系统进行了大量实ｐａｌｉ验研究和理论研究，采用热力学能量平衡的分析方法得出：阳能并太侧器与地源热泵联合供热系统的ＣＰ值在２１Ｏ．３和２８．４之间变化，并预测，太阳能与地源热泵联合系统采用合适的技术，必将在现代化的建筑中起着主导性的角色＿在国内．津大学的毕月虹在１９～９５年引。天９４１９的采暖季节进行了太阳能热泵和土壤源热泵交替运行供暖时的性能实验研究，得其总体平均供热系数为２７河北工程大学的王侃测．８１４ｒ。宏、毕文峰等人对太阳能一土壤复合式地源热泵供暖进行实验研究，结果表明：和单独的土壤源热泵供暖相比．复合式地源热泵供暖系数图１１单一蒸发器型复合热源热泵系统原理图．显著提高。尔滨工业大学的余延顺、乐明对寒冷地区太阳能一土哈廉得出太阳能一土壤源热泵１组合蒸发器型：复合热源热泵系统蒸发器由二个及以上两介质壤源热泵系统供暖运行工况进行模拟研究，．２换热器组合而成，合热源大多为太阳能、层地能、热和空气，复浅废其系统最佳运行工况和运行时间分配比例。东南大学的杨卫波等人针中热泵工质可以通过两种不同形式的蒸发器，别与两种热源的热媒对青岛地区的气象与地质条件，以一天作为交替运行周期，用土壤温分度恢复率为指标，对太阳能一土壤源热泵系统的交替运行模式进行研进行独立的热交换，统原理图见图１２系．。究。定交替运行周期内太阳能热泵和土壤源热泵的运行时间分配比确例。山东建筑工程学院的曲云霞、方肇洪等人对太阳能辅助供暖的地源热泵进行经济分析，结果表明：我国北方采暖季节，用地热换热在采器与太阳能集热器串联运行的方式比完全使用地源热泵更经济＿司。

太阳能复合能源空调热水系统中热泵系统换热性能的试验研究

摘要通过将太阳能热水系统和空调热泵系统结合，设计出太阳能复合能源空调系统。针对该新型系统中的热泵空调热
水子系统进行研究，在标准工况下，分别对该系统的３种模式下的换热性能进行试验，数据分析结果表明该系统比传统系统
更为高效的，其单独制冷模式下系统最高Ｃ可达５３，单独热水模式下的静态加热系统Ｃ可达５７，制冷兼热水模式下ＯＰ．４ＯＰ．８
开发新能源，利用可再生能源，提高能源利用率，建设节约型社会是２世纪重要课题之一。目１
前我国家用热水器主要以电热水器、燃气热水器以
达０８．。王巧丽等人研制了双热源空调一水器一热体机并对其进行试验研究，其中水源蒸发器工作时
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（．ｐｒｎｆｅｒｅａｉｎ＆Ｃｙｇｎｃ，ａｈｎｎｅｓｙｏｃｅｃｎｅｈｏｏｙＷｕａ，３０４１ＤｅａｔｔｆｇｒｔｍｅｏＲｉｏｒｏｅｉＨｕｚｏｇＵｉｖｒｉｆｉｅａｄｃｎｌｇ，ｈｎ４０７，ｓｔＳｎＴＣｉａ２ＧａｇｏｇＣｉｏＡｉｃｎｉｏｉｇＣ．ｔ．ｏｈｎ５８４，ｈｎ）ｈｎ；．ｕｎｄｎｈｇｒｏｄｔｎｎｏ，ｄ，ｓａ，２２４Ｃｉａ — ｉＬＦ
ＡｂｔａｔＴｅｒｓａｃｒｓｎｓａｓｌｒａｓｓｅｉ－ｏｄｔｎｒｗｉｔｒｈａｅｎｗｈｃｏａｔｒｈａｅｎｅｔｕｉ－ｓｒｃｈｅｅｒｈｐｅｅｔｏａ－ｓｉｔｄａｒｃｎｉｏｅｔｗａｅｅｔｒｉｉｈｓｌｒｗａｅｅｔｒａｄｈａｍｐａｒｉｈｐｃｎｉｏｅｒｏｏｄｔｎｒａｅｃｍｂｎｄＴｅｐｒｏｍａｃｆｈａｕｎｔｅｎｗｙｔｍｓｅｐｒｎａｌｎｅｔａｅ．ｅｐｒｏｍａｃｆｉｉｅ．ｈｅｆｒｎｅｏｅｔｍｐｉｈｅｓｓｅｉｘｅｉｐｍｅｔｌｉｖｓｉｔｄＴｈｅｆｒｎｅｏｙｇｈａｕｒｉｇａｄｓｕｄｒｓａｄｒｏｄｔｎｉｍｅｓｄＴｅｒｓｌｈｗａ，ｈＯＰｉ．４５７ｎ．ａｏｌｇｅｔｍｐｗｏｋｎｔｍｏｅｎｅｔｎａｄｃｎｉｏａ￣ｅ．ｈｅｕｔｓｏｔｔｔｅＣｐ３ｉｓｓｈ５３，．８ａｄ４５ｔｏｉｓｃｎ

不可逆空气热泵循环供热率密度优化

不可逆空气热泵循环供热率密度优化毕月虹;陈林根;孙丰瑞【摘要】基于有限时间热力学理论,以供热率密度作为热力学优化目标,分析了恒温热源不可逆空气热泵循环的性能.导出了供热率密度与压比和换热器有效度等参数间的解析关系式,并由数值计算分析了热源温比、总热导率及压缩机和膨胀机效率等对热导率最优分配及供热率密度最优性能的影响特点.【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2010(037)001【总页数】6页(P96-101)【关键词】空气热泵;供热率密度;压缩机和膨胀机效率;有限时间热力学【作者】毕月虹;陈林根;孙丰瑞【作者单位】北京工业大学,建工学院,北京,100124;海军工程大学,研究生院,湖北,武汉,430033;海军工程大学,研究生院,湖北,武汉,430033【正文语种】中文【中图分类】TD0 引言近年来,环保的迫切要求使得对空气热泵循环的研究再次活跃起来,并开始用有限时间热力学理论来研究[1～4]。

已有一些文献研究了恒温和变温热源条件下内可逆简单循环、不可逆简单循环、内可逆回热循环和不可逆回热循环[5～9]的性能,导出了供热率和供热系数解析关系[10]。

研究不同优化目标下热力循环的基本优化特性和各种热力学参数的优选范围,已成为近年来有限时间热力学领域一项十分活跃的研究工作[10～18]。

对于空气热泵循环,可在高、低温换热器的总热导率一定的条件下优化换热器的热导率分配,来获得循环的最优性能,针对变温热源条件,还可对工质与热源间的热容率匹配作优化[19]。

文献[20～25]均对内可逆空气热泵循环在不同性能指标下的最优化问题进行了研究,其中,文献[20]进行了恒温热源条件下的内可逆空气热泵的供热率和供热系数以及供热率密度 (即供热率与循环中工质最大比容之比)优化,研究了高、低温侧换热器的热导率最优分配,文献[21]则深入分析了供热率密度优化对有效减小内可逆空气热泵尺寸的影响,本文除考虑热阻损失外,同时还考虑空气压缩机和涡轮膨胀机中的不可逆压缩和膨胀损失,研究恒温热源不可逆空气热泵循环的供热率密度优化,得到同时兼顾空气热泵的供热率及其尺寸的新的性能特性。

严寒地区太阳能土壤耦合热泵系统的蓄热研究

如下：
热器全年的换热量出现不平衡的现象时，长期积累，影响地下换热器的换热性能，甚至使地源热泵系统失效。对于采暖热负荷比较大的建筑，在一年的运行周期中应有热量对地下换热器补充热量，而太阳能是可以用于补充热量的清洁能源。为了提高系统的经济性，可采用太阳能与土壤源热泵联
关键词：土壤源热泵；太阳能；蓄热；严寒地区
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｔｈｅｗｏｒｋｍｏｄｅｓｏｆｓｏｌａｒｇｒｏｕｎｄｃｏｕｐｌｅｄｈｅａｔｐｕｍｐｓｙｓｔｅｍ，ｈｅａｔｓｔｏｒａｇｅｐａｒｔｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓｉｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙａｎｄｓｏｉｌｈｅａｔｓｔｏｒａｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｎｄｄｒａｗｉｎｔｈｅｃｏｌｄａｒｅａ
ｐｅｒｓｑｕａｒｅｍｅｔｅｒｏｆｃｏｌｌｅｃｔｏｒａｒｅａｏｆｈｅａｔｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｉｓ４４２３ＫＪ，ｗａｙｓｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｓｏｉｌｈｅａｔｂａｌａｎｃｅｉｎｓｅｖｅｒｅｃｏｌｄａｒｅａ。

土壤源热泵技术对温室气体GHG减排的贡献

收稿日期:2006-05-22基金项目:河北省科学技术研究与发展计划项目(06276903D -2)作者简介:李永(1981-),男,河北深泽人,硕士研究生,从事暖通空调研究。

文章编号:1007-6743(2006)04-0048-03土壤源热泵技术对温室气体(GHG )减排的贡献李　永,王侃宏,侯立泉,谷铁柱(河北工程大学城建学院,河北邯郸　056038)摘要:提出了热泵耗煤当量的概念。

以邯郸地区为例,分析了电力驱动热泵供热技术(以土壤源热泵为例)替代锅炉房供热后,供暖季单位住宅建筑面积锅炉房的耗煤量与土壤源热泵耗煤当量的差别。

计算出供暖季单位住宅建筑面积温室气体C O 2排放的减少量。

分析了影响温室气体减排量的几个因素。

关键词:土壤源热泵;温室气体;减排;耗煤当量中图分类号:T U833.3 文献标识码:A 为了应对全球气候变暖的趋势,国际社会先后制定了《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》,规定了对C O 2、CH 4、N 2O 、HCF S (氢氟碳化物)、PFC S (全氟碳化物)和SF 6(六氟化硫)六种温室气体排放的限制。

其目的在于“将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上。

”我国的温室气体排放量居世界第二位,时刻面临着来自国际和国内的重大压力。

因此,应该在科学发展观的指导下,积极发展和推广利用环境友好的新技术,开发利用新能源和可再生能源。

热泵技术可以把不能直接利用的低品位热能(如空气、土壤、水、太阳能、工业废热等)转化为可利用的高品位能,从而达到节约部分高位能(煤、石油、天然气、电能等)、减少温室气体排放的目的。

有研究表明,与区域锅炉房的能耗相比,相同容量的热泵站的能耗,用河水(5～6.6℃)作为低位热源时,年节煤率为12.68～14.08%;用海水(12～13.6℃)作为低位热源时,年节煤率为21.59～39.98%;用工业废水(18～20℃)作为低位热源时,年节煤率为39～39.98%[1]。

太阳能热泵系统性能的试验研究

面的理论和试验研究中有所突破Ｊ。南昌大学
能热泵系统试验台基础上，对其运行性能进行研
究分析和探讨。
２太阳能热泵试验台
２１试验台设备．
的戴源德等通过试验指出，用太阳能热泵热水采系统制热水的能效比较高，太阳能充足的情况在
泵
Ｉ
蒸
—
Ｖ测温点
图１太阳能热泵系统试验台及测点布置
之不断增大。而在相同的冷凝温度下，发温度蒸越小，其压缩比越大。说明了压缩比与冷凝蒸发
压缩机采用全封闭式转子压缩机；凝器和冷
太阳能热泵，即以太阳能集热器所制备出的热水作为低温热源的热泵系统。循环水作为载热体，经过太阳能集热器提升自身的温度，以一定的温度进入蒸发器，自身的温度传递给热泵机组将
内循环的制冷剂；热后的制冷剂经过热泵循环吸
下一般均在３１．５以上；杨家兴等利用年金终值
ＥｐｒｍｅｔＳｕｙｏｈｒｏｍａｃｆＳｌｒＨｅｔＰｍｐＳｓｅｘｅｉｎｔｄｎｔｅＰｅｆｒｎｅｏｏａａｕｙｔｍ
ＣＨＥＮｎＺＨＡＮＧｅｙｎｇ，Ｙａｇ，Ｃｈｎ－ａＺＨＡＮＧｈＳＺｅ，ＵＮｎ — ｎＢｉｇｂｉｇ
响，００年的冬季，相同的运行环境下，阳辐２１在太
流魑｝ｌ ‘ 器
泵
射强度在试验期间的平均值为６４ｍ。行了４Ｗ／进

太阳能_土壤源热泵相变蓄热供暖系统运行模式

太阳能集热器是由６块平板型集热器并联连接组成，集热面积为１１．９ｍ２。相变蓄热水箱尺寸为１１６０ｍｍ×９８０ｍｍ×７００ｍｍ，内部装有蛇形管换热器，３００ｋｇ相变材料（ＣａＣｌ２·６Ｈ２Ｏ）用方形小桶封装。热泵机组单台制热能力Ｑｈ为２ｋＷ。土壤换热器采用的是Ｕ型垂直埋管换热器，换热器埋管竖井深５１ｍ，换热器之间并联连接。末端装置为风机盘管，安装在作为系统供暖对象的２个办公室内。２系统的主要运行模式
（ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００９０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｏｌａｒａｓｓｉｓｔｅｄｇｒｏｕｎｄｓｏｕｒｃｅｈｅａｔｐｕｍｐ（ＳＡＧＨＰ）ｗｉｔｈｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｓｔｏｒａｇｅｈｅａｔ－ｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｗａｓｅｘｐａｔｉａｔｅｄ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｂｙｓｅｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｄａｔａｉｎｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｐｅｒｉｏｄ，ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｅａｔｉｎｇｐｅｒｉｏｄｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｈｅａｔｉｎｇｓｏｕｒｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｏｌａｒａｎｄｇｒｏｕｎｄｓｏｕｒｃｅｗａｓａｄｏｐｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｐｅｒｉ－ｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＡＧＨＰ；ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｓｔｏｒａｇｅ；ｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ