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太阳能与地源热泵综合应用系统的能效分析与节能潜力研究

时间:2019-09-18 17:42:17   作者:实战被动房   来源:中国建设科技网   阅读:53  
内容摘要:研究起止日期:成果水平:成果第一完成单位:天津城市建设学院项目负责人:常 茹成果主要完成人员名单:李宪莉、范文、王宇、田玉文、张志刚等成果验收日期:2012-06-06成果体现形式:研究形式:知识产权形式:应用情况:知识产权内容:第一完成单位情况:转让意向与范围:推广形式:成果简......

研究起止日期:   成果水平:  
成果第一完成单位:  天津城市建设学院 项目负责人:  常 茹
成果主要完成人员名单:  李宪莉、范文、王宇、田玉文、张志刚等 成果验收日期:  2012-06-06
成果体现形式:   研究形式:  
知识产权形式:   应用情况:  
知识产权内容:  
第一完成单位情况:  
转让意向与范围:   推广形式:  
成果简介

    在土壤源热泵的基础上引入太阳能,进一步降低了对常规能源的消耗率,由于太阳能的辅助供热作用,使得地热换热器可以间歇运行,土壤温度场能够得到及时恢复,蒸发温度及冷凝温度波动不大,从而使热泵运行稳定。因此两种低位热源热泵的联合运行是一种比较合理的方案,可以互相取长补短,发挥各自的优势,弥补单一热源热泵的不足,提高热泵系统的COP值,且有效减少了系统的运行费用。
    主要技术性能指标
    (1)通过分析可知,由于天津地区全年冷、热负荷不一致,导致地埋管换换热器全年对土壤的取、放热量不一致,当热泵系统长期运行后,热泵的进水水温和热泵的出水水温以及钻孔壁的温度都将不同程度的升高,影响土壤源热泵的运行效果。
      (2)运用全玻璃真空管太阳能集热器系统实验台,并对采暖期全玻璃真空管太阳能集热器的性能进行了测试,结合全玻璃真空管太阳能集热器的瞬时热效率计算公式,得出了天津地区全玻璃真空管太阳能集热器的效率。采用平均效率计算公式,得到集热器平均集热效率为42.3%0
    (3)对太阳能--土壤源热泵系统在天津地区的应用情况进行了分析,探讨了太阳能集热器系统负担不同比例的建筑物负荷时系统的COP变化进行模拟,结果表明,随着太阳能负担建筑物负荷百分比的增加,系统的COP随之增如:当太阳能负担建筑物负荷20%时,系统COP提高约13. 41%,当太阳能负担筑物负荷40%时,系统COP提高约24.47%,当太阳能负担建筑物负荷60%时,系统COP提高约35. 45%,当太阳能负担建筑物负荷70%时,系统COP提高约42.72%。
    (4)利用净现值、动态投资回收期、费用年值和综合能源价格等动态分析法对系统的经济性进行分析,综合分析各方案得出当太阳能集热器系统负担建筑物负荷的40%时系统运行效果最佳,与单纯使用土壤源热泵相比,该系统初投资增加约19.5%,但运行费用降低约40%,系统的动态投资回收期为5.18年,小于设备的使用年限。
推广应用前景:随着国家政策的进一步落实与实施,课题的研究成果必将在今后的发展中建立大规模的试验基地,通过培训大量的技术人员,并成立专业生产线形成产品,投入实际工程中,既带来显著的经济、环境效益,又提高了人民的生活质量。该项目应用前景良好。


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