Development of low-cost evaluation method for coefficient of performance of heat pump for heating greenhouses
Development of low-cost evaluation method for coefficient of performance of heat pump for heating greenhouses
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温室供暖热泵性能系数低成本评价方法的开发
DOI：
10.1007/s10668-019-00518-x
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发表时间：
2020
影响因子：
4.9
通讯作者：
Itaka K.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Moritani,S.;Sasaki K.;Itaka K.
热泵（HP）与地下水相结合已被用于加热温室。通过温室中的显示面板或移动的电话等设备上的远程显示器可视化HP系统的性能系数（COP），可以帮助农民避免浪费电力和过量抽取地下水，并使他们能够以节能的方式使用HP。简单的COP估计对于减少连接到HP的温度传感器的数量很重要;这样做可以使包括可视化在内的HP系统对农民来说负担得起。在这项研究中，COP的测量使用的HP从一个负担得起的空调转换成液体到液体的热交换器单元。COP方程中冷凝器和蒸发器的温度易于测量。基于能量平衡方程，结合诸如罐水温、注水速率和罐水流入和流出的温度的变量，模拟水温以验证该COP方程。使用具有两个和三个系数的方程获得的结果显示出与测量值良好的一致性，特别是当水箱水温为5-40 °C时。
Heat pumps (HPs) combined with groundwater have been used for heating greenhouses. Visualizing the coefficient of performance (COP) of an HP system through a display panel in the greenhouse or a remote display on a device such as a mobile phone could help farmers avoid wasting power and overpumping groundwater and enable them to use HPs in an energy-efficient manner. Simple COP estimation is important for reducing the number of temperature sensors attached to HPs; doing so could make HPs systems including visualization affordable for farmers. In this study, the COP was measured using an HP converted from an affordable air conditioner into a liquid-to-liquid heat exchanger unit. The COP equation was used with the temperatures of condensers and evaporators, which can be measured easily. The water temperature was simulated to verify this COP equation based on the energy balance equation incorporated with variables such as tank water temperature, water injection rate, and temperature of tank water inflow and outflow. The results obtained using equations with two and three coefficients showed good agreement with the measured values, particularly when the tank water temperature was 5–40 °C.
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