多能互補供能系統(tǒng)實驗研究與經濟性分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、能源短缺與日益惡化的環(huán)境污染問題要求人類用技術創(chuàng)新和強烈的責任意識支撐起環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在暖通空調領域,在滿足人類健康、舒適度要求的前提下,優(yōu)化能源結構,提高能源利用率顯得尤為迫切。太陽能熱泵與地下水源熱泵的聯合利用,既能克服太陽能熱泵的不穩(wěn)定性,又可減少地下水的使用量和潛水泵功耗,使兩種技術優(yōu)勢互補,具有良好的發(fā)展前景。
  本文針對天津市一單層獨立房間,搭建了冬夏兩用的太陽能-地下水源復合熱泵多能互補供能實驗臺。實驗系統(tǒng)設有

2、專門的自控系統(tǒng),可以實現兩種熱源的自動切換,并可使用戶根據自身需求調節(jié)房間溫度。在對冬、夏季工況實驗研究的基礎上,分析了多能互補供能系統(tǒng)的系統(tǒng)COP、一次能源利用率、環(huán)境效益及全年經濟性,結果表明:
  冬季工況下,井水供水溫度由9℃上升到16℃的過程中,每升高1℃,熱泵機組COP和系統(tǒng)COP分別上升3.43~4.52%和2.22~2.63%;夏季工況下,井水供水溫度由18℃上升到26℃的過程中,每升高1℃,熱泵機組COP和系統(tǒng)C

3、OP分別下降3.38%~5.67%和1.83%~2.34%。
  相同采暖工況下,太陽能負荷承擔率為27%的多能互補供能系統(tǒng)比地下水源熱泵單獨采暖系統(tǒng)每天節(jié)省井水使用量0.051m3/m2,節(jié)電4.42%。室內溫度每升高1℃,供回水溫度為80/60℃的散熱器系統(tǒng)比低溫地板輻射末端系統(tǒng)的單位采暖面積能耗低約49%。對于有老人、小孩居住,且采用可再生清潔能源熱泵系統(tǒng)進行采暖的建筑,散熱器低溫運行系統(tǒng)比低溫地板輻末端更有優(yōu)勢。
 

4、 相同采暖工況下,與傳統(tǒng)供能系統(tǒng)相比,隨著太陽能負荷承擔率由0變化到100%,多能互補供能系統(tǒng)的年平均節(jié)能率為29%~38%,其一次能源利用率可提高11%~84%,其費用年值由52.45元/m2增加到98.80元/m2,而傳統(tǒng)供能系統(tǒng)的費用年值為72.40元/m2。實際應用中應綜合分析一次能源利用率、環(huán)境效益和費用年值,選擇最佳的太陽能集熱器面積。
  太陽能-地下水源熱泵多能互補供能系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性和經濟性,本文的研究對地下

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