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基于TRNSYS的太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统对比分析研究
1
作者 张亚磊 崔海亭 +2 位作者 王超 王晨 陈浩松 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期579-586,共8页
为降低温室大棚建筑能耗,以河北省某温室为研究对象,在温室现有的太阳能耦合地源热泵供暖系统(SGSHPH)基础上,设计太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统(SGSHPP-CHSH),利用TRNSYS软件搭建这两种系统的仿真模型,对两系统的仿真结果以及影响... 为降低温室大棚建筑能耗,以河北省某温室为研究对象,在温室现有的太阳能耦合地源热泵供暖系统(SGSHPH)基础上,设计太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统(SGSHPP-CHSH),利用TRNSYS软件搭建这两种系统的仿真模型,对两系统的仿真结果以及影响因素进行对比分析。研究结果表明:SGSHPP-CHSH系统相比SGSHPH系统在整个供暖季的太阳能集热器集热量提高10.75%;SGSHPP-CHSH系统相变储热罐蓄热温度从49.4℃降低到34.4℃,热泵机组能耗从10145 kWh降低到7843 kWh,热泵系统的COP从2.68升高到3.36;SGSHPH系统蓄热水箱的供水温度从45℃降低到30℃,热泵能耗从12837 kWh降低到8739 kWh,热泵机组COP从2.39增加到3.43;SGSHPH系统太阳能集热面积为48 m^(2)时,SGSHPP-CHSH系统太阳能集热面积为39 m^(2)时,此时两供暖系统在非供暖季土壤蓄热量等于在供暖季土壤取热量,可有效维持土壤的热平衡。 展开更多
关键词 太阳能 热泵系统 供暖 TRNSYS仿真
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基于Dymola的太阳能-热泵双水箱复合供暖系统参数优化设计
2
作者 魏娟 张雪晶 +2 位作者 陈廷敏 刘永 王新岭 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第3期343-352,共10页
为降低西北地区居民使用太阳能复合供暖系统的经济成本和碳排放量,并提高太阳能利用率,设计一种太阳能-热泵双水箱复合供暖系统,并优化其重要参数。利用Dymola平台,搭建太阳能-热泵双水箱复合供暖系统模型,目标函数是系统全生命周期成本... 为降低西北地区居民使用太阳能复合供暖系统的经济成本和碳排放量,并提高太阳能利用率,设计一种太阳能-热泵双水箱复合供暖系统,并优化其重要参数。利用Dymola平台,搭建太阳能-热泵双水箱复合供暖系统模型,目标函数是系统全生命周期成本,选取太阳能集热器面积、集热器安装倾角、水箱容量和热泵功率作为优化变量,采用遗传算法同步优化系统所选变量,并对系统的环保性进行分析。以宁夏地区为案例进行优化计算,结果表明,所创建的数学模型准确性较好,比较模拟数据与实验数据,二者平均误差均在±8%以内。在系统15年寿命周期内,优化后系统性能系数提高10.3%,水箱平均温度提高至54.71℃,系统生命周期成本减少5.3%,节能率为24.4%,节能效果显著。系统的SO_(2)、CO_(2)、NOx及烟尘的减排量分别为0.82、26.6、0.41、7.48t,该系统可以显著降低环境影响,与传统燃煤锅炉相比减排效果显著。 展开更多
关键词 太阳能 热泵系统 DYMOLA 遗传算法
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太阳能—热泵复合热水系统分析 被引量：3
3
作者 史瑞静 王维庆 +3 位作者 樊小朝 李永东 汤苑阳 魏鹏飞 《水力发电》 CAS 2021年第12期66-71,101,共7页
太阳能是世界上分布范围最广泛,蕴含能量最多的清洁能源。太阳能的利用,将会大幅降低环境污染。在对太阳能-热泵复合热水系统进行理论分析的基础上,建立了该系统的数学模型,并通过MATLAB对该系统的特性进行了分析。仿真计算验证了该系... 太阳能是世界上分布范围最广泛,蕴含能量最多的清洁能源。太阳能的利用,将会大幅降低环境污染。在对太阳能-热泵复合热水系统进行理论分析的基础上,建立了该系统的数学模型,并通过MATLAB对该系统的特性进行了分析。仿真计算验证了该系统的易操作性、高效性以及高稳定性。该系统的利用,不仅为太阳能利用技术提供了新的思路和方向,同时也为未来能源结构和能源产业的发展以及改进方向起到了一定的参考作用。 展开更多
关键词 节能环保 能源结构 太阳能—热泵复合系统 特性 数学模型 仿真分析
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矿山太阳能耦合充填体热泵系统性能研究
4
作者 赵玉娇 王梦瑶 +3 位作者 张海龙 刘浪 鲁雪莹 卢大川 《建筑节能（中英文）》 CAS 2024年第6期1-8,共8页
太阳能热泵和土壤源的结合应用不仅大大提高了清洁能源的利用率,还能很好地解决土壤因冬、夏季负荷不平衡而导致的温度场降低问题。介绍了太阳能热泵系统的分类和存在的问题,提出太阳能耦合土壤源热泵系统的必要性。针对矿井条件,进一... 太阳能热泵和土壤源的结合应用不仅大大提高了清洁能源的利用率,还能很好地解决土壤因冬、夏季负荷不平衡而导致的温度场降低问题。介绍了太阳能热泵系统的分类和存在的问题,提出太阳能耦合土壤源热泵系统的必要性。针对矿井条件,进一步提出了太阳能耦合充填体热泵系统的学术理念,分析了两者结合的可能性,并以石家庄为例用TRNSYS软件进行模拟。阐述了其在夏季与过渡季蓄热、在冬季供暖的运行模式,分析了输出结果以及该系统的利用价值。结果表明:相较无太阳能蓄热充填体温度场变化率为11.56%的情况,有太阳能蓄热时温度场变化率仅为3.67%。太阳能耦合充填体热泵系统中充填体总吸热量为304377.90 kW·h,充填体总释热量为222461.89 kW·h。相当于节省标煤27.36 t,减少二氧化碳排放68.21 t。为后续充填体储热及矿区热利用提供了参考。 展开更多
关键词 太阳能热泵系统 耦合系统 TRNSYS 充填体 运行模式
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太阳能PV/T+相变能与直蒸式水源热泵供热(冷)系统特性分析 被引量：1
5
作者 杨国栋 张昌建 +3 位作者 罗景辉 彭磊 姜钊乐 李沛源 《制冷与空调（四川）》 2024年第3期337-344,共8页
为解决河北农村建筑清洁供暖问题和太阳能利用具有不稳定性问题,设计了太阳能PV/T+相变能与直蒸式水源热泵供热(冷)系统进行实验研究。实验结果表明,冬季典型日系统发电量为4.453kWh,制热系数COP平均值3.41;夏季典型日系统发电量为5.945... 为解决河北农村建筑清洁供暖问题和太阳能利用具有不稳定性问题,设计了太阳能PV/T+相变能与直蒸式水源热泵供热(冷)系统进行实验研究。实验结果表明,冬季典型日系统发电量为4.453kWh,制热系数COP平均值3.41;夏季典型日系统发电量为5.945kWh,制冷系数EER平均值3.2;将发电量用于系统运行,制热系数COP为4.22,制冷系数EER为4.19,分别提高了23.75%和30.12%;夏季单纯PV/T太阳能电池发电量5.537kWh,本系统的发电量提高了7.37%。该系统经济效益高,运行稳定,是一种实现河北农村清洁供暖有效途径。 展开更多
关键词 太阳能PV/T 发电效率 直蒸式水源热泵 相变能 系统性能系数
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太阳能耦合空气源水源热泵复合供暖系统性能分析 被引量：7
6
作者 马江燕 邓保顺 +4 位作者 侯卫华 南硕 周勇 王登甲 刘艳峰 《暖通空调》 2023年第7期22-27,共6页
提出了一种适用于北方地区的太阳能耦合空气源水源热泵复合供暖系统。以某铁路站区为例,建立了TRNSYS仿真模型和优化模型,分析了该系统的性能,获得了不同保证率下的设备容量和运行特性。结果表明,该组合供暖系统供水温度高且稳定,平均... 提出了一种适用于北方地区的太阳能耦合空气源水源热泵复合供暖系统。以某铁路站区为例,建立了TRNSYS仿真模型和优化模型,分析了该系统的性能,获得了不同保证率下的设备容量和运行特性。结果表明,该组合供暖系统供水温度高且稳定,平均供水温度达60℃,对室外环境和供暖末端适应性强;该系统能最大限度地利用太阳能,提高太阳能利用率,相比无太阳能的空气源水源热泵复叠供暖系统,系统综合能效提升了22.5%~117.8%,平均提升了67.96%。研究结果为北方严寒、寒冷地区铁路站房提供了一种可行的供暖方案。 展开更多
关键词 可再生能源 太阳能 空气源热泵 水源热泵 供暖系统
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太阳能热泵相变储能复合地板辐射采暖系统 被引量：5
7
作者 王长宁 《建筑节能》 CAS 2016年第10期33-35,共3页
太阳能地板辐射采暖系统与相变储能技术结合使用是新能源利用的一种重要方法。介绍了一种太阳能、热泵、低谷电辅热与相变储能地板联合运行的复合地板辐射采暖系统;讨论了系统组成、运行原理以及运行流程;分析了该采暖系统在节能环保、... 太阳能地板辐射采暖系统与相变储能技术结合使用是新能源利用的一种重要方法。介绍了一种太阳能、热泵、低谷电辅热与相变储能地板联合运行的复合地板辐射采暖系统;讨论了系统组成、运行原理以及运行流程;分析了该采暖系统在节能环保、室内热舒适性等方面的优点;展望了其良好的发展前景。 展开更多
关键词 太阳能 热泵 低谷电 相变储能 地板辐射采暖系统
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水产养殖工厂太阳能-海水源热泵系统水体调温性能研究
8
作者 邵妮娜 田兴旺 张殿光 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期367-374,共8页
该文在对比传统水体温度提升技术的基础上,将太阳能光热利用技术与海水源热泵技术相结合,提出一种太阳能-海水源热泵水体调温系统。研究结果表明,该系统能够有效提升冬季养殖水体温度,其中废热回收子系统中废热回收利用效率最高可达78%... 该文在对比传统水体温度提升技术的基础上,将太阳能光热利用技术与海水源热泵技术相结合,提出一种太阳能-海水源热泵水体调温系统。研究结果表明,该系统能够有效提升冬季养殖水体温度,其中废热回收子系统中废热回收利用效率最高可达78%,该部分对提升海水温度的贡献率最大,为53%;海水源热泵子系统对养殖海水温升贡献率其次,为43%;太阳能辅助升温子系统对养殖海水温升贡献率最小,为4%。另外,太阳能-海水源热泵系统节能效益显著,与燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉、电锅炉和空气源热泵等传统养殖用水温度提升技术相比,太阳能-海水源热泵在冬季可分别节省53%、77%、80%、90%、65%的运行费用。 展开更多
关键词 热泵系统 废热利用 温度调节 太阳能热泵 海水源热泵 节能效益
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太阳能集热器与水源热泵联合系统供热性能的仿真研究 被引量：1
9
作者 夏奎明 《制冷与空调》 2024年第5期96-102,共7页
提出了双热源热泵供热系统、太阳能与水源热泵串联供热系统、太阳能与水源热泵并联供热系统,并建立了3种联合供热系统的仿真模型。在不同太阳辐射强度和水源温度下,对3种系统的供热性能进行了模拟分析,并绘制了3种系统的最佳运行区间图... 提出了双热源热泵供热系统、太阳能与水源热泵串联供热系统、太阳能与水源热泵并联供热系统,并建立了3种联合供热系统的仿真模型。在不同太阳辐射强度和水源温度下,对3种系统的供热性能进行了模拟分析,并绘制了3种系统的最佳运行区间图。结果表明,当太阳辐射强度和水源温度较低时,双热源热泵系统有最佳供热性能;当太阳辐射强度和水源温度较高时,并联系统供热性能最好;当太阳辐射强度和水源温度在前两种系统最佳工作条件之间时,串联系统有最好的供热性能。 展开更多
关键词 太阳能集热器 水源热泵 联合供热系统 最佳运行区间 供热性能
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应用于学校建筑的跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统运行特性试验研究 被引量：3
10
作者 李永 句德胜 +3 位作者 万光宇 何世人 刘伟斌 吴艳元 《制冷与空调》 2018年第9期54-59,41,共7页
对在北京一所小学建立的跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统进行为期约一年的试验研究,重点分析太阳能集热系统的运行特性和土壤蓄放热效果,以及二者联合运行时对土壤热平衡的影响。结果表明,在现有运行策略下,太阳能蓄热水箱在过渡季... 对在北京一所小学建立的跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统进行为期约一年的试验研究,重点分析太阳能集热系统的运行特性和土壤蓄放热效果,以及二者联合运行时对土壤热平衡的影响。结果表明,在现有运行策略下,太阳能蓄热水箱在过渡季、供热季和制冷季的进、出水温度呈现出不同的变化规律。试验期间,太阳能集热系统的净蓄热量为44 909.02 MJ。二者联合运行工况下,土壤吸排热的不平衡率由单一土壤源热泵的77.95%降低为67.69%,采用太阳能跨季节蓄热可以补充一部分热量,但无法完全解决土壤的热平衡问题,这是由本系统夏季实际运行时间过短、冬季实际运行时间过长造成的。 展开更多
关键词 土壤源热泵 太阳能 跨季节蓄热 复合热泵 试验
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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 被引量：5
11
作者 李晨 郑祖义 +1 位作者 陈焕新 金听祥 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期30-33,57,共5页
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... 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COP可达5.34,单独热水模式下的静态加热系统COP可达5.78,制冷兼热水模式下系统COP可达4.5。 展开更多
关键词 热工学 复合能源 实验分析 太阳能 热泵 换热性能
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蓄能型太阳能热泵系统中复合材料蓄热过程研究 被引量：2
12
作者 黄金燕 吴薇 +4 位作者 王晓宇 夏曼 秦芷萱 廖扬颡 杨晨 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2020年第4期1-9,共9页
设计了一种分季节蓄能型太阳能热泵热水系统,集太阳能集热容器、相变储能容器、热管于一体,利用Fluent软件对蓄能型太阳能集热器开展了数值模拟,使用Solidification/Melting和VOF模型模拟癸酸/62#石蜡复合相变材料蓄热过程,并采用Boussi... 设计了一种分季节蓄能型太阳能热泵热水系统,集太阳能集热容器、相变储能容器、热管于一体,利用Fluent软件对蓄能型太阳能集热器开展了数值模拟,使用Solidification/Melting和VOF模型模拟癸酸/62#石蜡复合相变材料蓄热过程,并采用Boussinesq近似法考虑了自然对流的影响.结果表明,在集热器内只充灌单一相变材料不能满足不同季节蓄能型热泵系统的供热水需求.由癸酸和62#石蜡组成的复合相变材料在蓄能过程中出现了两个相变温度,分别在32.66℃和59.45℃,可以满足本系统不同季节的蓄热需求.蓄热过程中,由于癸酸和62#石蜡本身密度差以及浮升力的影响,真空管纵向截面出现了温度分层现象.结果可为复合相变储能材料的推广应用提供可靠的理论依据. 展开更多
关键词 蓄能 太阳能热泵 真空集热器 复合相变材料 Fluent模拟
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武汉地区太阳能-热源塔热泵复合空调系统研究 被引量：1
13
作者 夏雨琳 李宏浩 +3 位作者 张政 文远高 郭琼琼 徐千芃 《制冷与空调》 2019年第11期62-68,共7页
结合武汉地区某拟建项目,运用一套适用于夏热冬冷地区的太阳能-热源塔热泵复合空调系统为该项目提供冷/热源,将TRNSYS软件模拟与工程实测相结合,对全年4种典型工况下高空气干球温度、太阳辐照量等对系统性能的影响进行研究。结果表明:... 结合武汉地区某拟建项目,运用一套适用于夏热冬冷地区的太阳能-热源塔热泵复合空调系统为该项目提供冷/热源,将TRNSYS软件模拟与工程实测相结合,对全年4种典型工况下高空气干球温度、太阳辐照量等对系统性能的影响进行研究。结果表明:该系统在制冷工况和太阳能单独制热工况下满足工程要求;在热源塔热泵机组单独制热工况下能够满足要求,但综合制热系数偏低;在热泵机组和蓄热水箱复合制热工况下,当蓄热水箱水温高于12℃时系统制热系数稳定在3.6左右。 展开更多
关键词 太阳能 热源塔热泵 复合空调系统 典型工况 运行特性
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太阳能热泵供热系统的实验研究 被引量：90
14
作者 旷玉辉 王如竹 于立强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期408-413,共6页
开发新能源和节能是寻求能源出路的两大重要途径 ,太阳能热泵供热系统以其显著的节能性和环保性具有广阔的发展前景。该文简单介绍了太阳能热泵供热系统实验台及实验台测试系统的建设 ,着重介绍了太阳能热泵冬季供暖工况的实验研究 ,考... 开发新能源和节能是寻求能源出路的两大重要途径 ,太阳能热泵供热系统以其显著的节能性和环保性具有广阔的发展前景。该文简单介绍了太阳能热泵供热系统实验台及实验台测试系统的建设 ,着重介绍了太阳能热泵冬季供暖工况的实验研究 ,考察了系统的整体供热性能及主要设备的工作性能。根据实验研究的结果 。 展开更多
关键词 太阳能 热泵 供热系统 蓄热 性能系数
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空气源热泵辅助供热太阳能干燥系统性能研究 被引量：12
15
作者 罗会龙 彭金辉 +1 位作者 张利波 郭胜惠 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期963-967,共5页
针对单一的太阳能干燥易受天气影响的缺陷,设计并构建了一种空气源热泵辅助供热的太阳能干燥系统,测试分析了系统的热力性能及干燥能效比。实验测试结果表明:在日总太阳辐射为15.3～21.6MJ/m2的条件下,太阳能热风干燥子系统的日平均集... 针对单一的太阳能干燥易受天气影响的缺陷,设计并构建了一种空气源热泵辅助供热的太阳能干燥系统,测试分析了系统的热力性能及干燥能效比。实验测试结果表明:在日总太阳辐射为15.3～21.6MJ/m2的条件下,太阳能热风干燥子系统的日平均集热效率为0.343～0.534,空气源热泵热风干燥子系统的性能系数为2.52～3.61。与常规的干燥系统相比,空气源热泵辅助供热太阳能干燥系统具有较大的节能潜力。 展开更多
关键词 太阳能 热泵 干燥系统 能效比
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太阳能-水源热泵多能互补供暖系统实验研究 被引量：17
16
作者 马洪亭 张传龙 +3 位作者 宋肖的 梁普 张于峰 邓娜 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2152-2158,共7页
设计搭建新型太阳能-水源热泵多能互补地板辐射供暖系统,并在室外环境条件基本相同的条件下,与传统城市集中供暖系统进行对比实验。结果表明:采用新型太阳能-水源热泵多能互补供暖系统比传统区域锅炉房集中供暖系统节能30.55%;低温热水... 设计搭建新型太阳能-水源热泵多能互补地板辐射供暖系统,并在室外环境条件基本相同的条件下,与传统城市集中供暖系统进行对比实验。结果表明:采用新型太阳能-水源热泵多能互补供暖系统比传统区域锅炉房集中供暖系统节能30.55%;低温热水地板辐射供暖方式与传统明装散热器供暖方式相比,可节能18.96%;新型供暖系统比传统供暖系统具有更好的热舒适性;在实验条件下,太阳能保证率可达24%以上。 展开更多
关键词 太阳能 水源热泵 地板辐射采暖系统 传统集中供暖系统
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西藏太阳能与水源热泵联合供暖系统优化 被引量：15
17
作者 王磊 程建国 +1 位作者 许志浩 余南阳 《暖通空调》 北大核心 2007年第11期90-94,共5页
采用f图法对不同的太阳能与水源热泵联合供暖系统进行了分析和比较,得出了在西藏地区以散热器为供暖末端时应采用太阳能低温水源热泵辅助供暖系统的结论,并对该系统进行了优化。
关键词 太阳能 供暖系统 水源热泵
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寒冷地区太阳能—土壤源热泵系统运行方式的探讨 被引量：47
18
作者 余延顺 廉乐明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期111-115,共5页
在太阳能—土壤源热泵系统中 ,合理确定其运行工况 ,对系统运行的经济性、可靠性具有重要意义。该文对寒冷地区太阳能热泵系统在各种运行工况的运行特性及太阳能—土壤源热泵系统在各种运行方式下的运行时间分配比例进行理论研究 ,为太... 在太阳能—土壤源热泵系统中 ,合理确定其运行工况 ,对系统运行的经济性、可靠性具有重要意义。该文对寒冷地区太阳能热泵系统在各种运行工况的运行特性及太阳能—土壤源热泵系统在各种运行方式下的运行时间分配比例进行理论研究 ,为太阳能—土壤源热泵系统的设计、运行管理提供参考。 展开更多
关键词 太阳能—土壤源热泵系统 太阳能热泵 运行工况
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太阳能热泵供热水系统的实验研究 被引量：13
19
作者 张喜明 白莉 于立强 《节能技术》 CAS 2003年第1期27-27,33,共2页
在青岛地区建立一套太阳能热泵实验系统 ,此系统可以完成冬季太阳能热泵供暖 (启动热泵 )和非采暖季太阳能直接供热水实验。进行了太阳能热泵冬季供暖的实验研究 ,测得热泵机组的平均供热系数COP =2 .71。
关键词 太阳能热泵 供热水系统 供热系数 COP 供暖
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内蒙古地区太阳能-地源热泵系统供暖可行性研究 被引量：12
20
作者 金光 陈正浩 +1 位作者 郭少朋 郝楠 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期334-341,共8页
为探讨太阳能-地源热泵系统在内蒙古地区的供暖可行性,从内蒙古地区资源条件出发,选取呼和浩特市某大型建筑进行供暖季内的TRNSYS模拟研究。研究结果表明:模拟运行5 a内,补热模式与辅助模式下系统COP平均值分别为3.87和4.83,均处于北方... 为探讨太阳能-地源热泵系统在内蒙古地区的供暖可行性,从内蒙古地区资源条件出发,选取呼和浩特市某大型建筑进行供暖季内的TRNSYS模拟研究。研究结果表明:模拟运行5 a内,补热模式与辅助模式下系统COP平均值分别为3.87和4.83,均处于北方地区热泵系统供暖COP平均值在3~5之间,运行5 a后的土壤温降分别为0.39、0.31℃,辅助模式下供暖更佳;辅助模式下与燃煤锅炉和热电联产供暖相比可节约53.98%和34.82%的能耗,具有显著的节能效果;与燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉及热电联产供暖几种供暖方式的相对运行费用分别为1.88、1.42、4.74、13.13与1.00,太阳能-地源热泵系统供暖的运行费用略高于燃煤锅炉和热电联产供暖,但远低于燃气锅炉和燃油锅炉供暖;利用模糊分析法得到几种供暖方式的环境优度分别为0.781、0.292、0.841、0.531和0.347,太阳能-地源热泵系统供暖的环境优度略低于燃气锅炉供暖,但远高于其他供暖方式。 展开更多
关键词 太阳能 热泵系统 供暖 可行性 模糊分析法
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