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蓄熱利用によるヒートポンプシステム効率の向上

机译:通过蓄热利用率提高热泵系统效率

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摘要

地中熱利用とは,一般的に普及している空気熱利用のエアコンとは異なり,空気ではなく地中から採熱もしくは放熱して冷暖房/給湯を行うものである.Robert Green[1]は地中熱ヒートポンプシステムの熱需要が小さい場合,ON/OFF制御の地中熱ヒートポンプ(GSHP: Ground Source Heat Pump)は間欠運転することを報告している.また,Robert Green及びErik Bjork [1-2]は,HPの短周期の間欠運転がエネルギー消費効率を低下させることを指摘している.その防止には熱需要に応じて出力を調整するインバータ制御をGSHPに導入すること,あるいは蓄熱装置の導入による間欠運転の間隔延長が考えられる.しかし,矢吹ら[3]によればインバータ制御を有するGSHP(ブライン式)を一般住宅へ導入した場合でも,電動弁や熱動弁の開閉に伴う熱負荷変動によるGSHPの間欠運転の生じることが報告されている.一方で,蓄熱装置を用いたエネルギー消費効率の低下防止をねらって,蓄熱容量の大きい温度成層型の蓄熱装置の導入が考えられる.しかし,温度成層型の蓄熱装置がインバータ式のGSHPシステムに導入された事例はほとhど見受けられない.また,蓄熱装置をGSHPの上流,下流のどちらに設置すべきかについても不明とされている.そこで,本研究では熱負荷変動条件におけるGSHPの間欠運転の間隔延長によるエネルギー消費効率の低下防止をねらい,温度成層型の蓄熱装置をGSHPの下流または上流に設置したことによるエネルギー消費効率を比較する.また,蓄熱装置内の温度成層形成の有無と効率向上への影響を明らかにする.
机译:地下热量利用通常不同于空调空调,不空气,加热或从地面,加热和冷却/热水供应加热。Robert Green [1]如果地热热泵系统的热需求很小,据报道,ON / OFF控制地热泵(GSHP:地源热泵)是间歇性的操作。此外,Robert Green和Erik Bjork [1-2]表示HP短周期的间歇运行减少了能量消耗效率。要将逆变器控制引入GSHP或蓄热装置以调节输出,根据热需求,由于引入间歇操作而导致的间歇操作的间隔延伸。但是,根据Yapura [3],甚至当将具有逆变器控制的GSHP(盐水型)引入通式壳体时,它伴随着电动阀的打开和关闭,并且据报道,热阀据报道,由于热负荷波动导致GSHP的间歇运行。在另一方面,考虑使用大蓄热电容的温度分层蓄热装置,以防止使用蓄热装置降低能量消耗效率。然而,在没有温度分层的蓄热装置的情况下引入逆变器类型GSHP系统。此外,在GSHP和下游的上游,不可能看到蓄热装置。因此,在本研究中,由于温度分层的蓄热装置引起的能量消耗效率在GSHP下游或上游提供温度分层的蓄热装置,旨在防止在GSHP的下游或上游的温度分层蓄热装置。比较,我们将揭示在蓄热中存在或缺乏温度分层的影响设备和效率改进。

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