地下水—海水復(fù)合熱源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行策略研究.pdf

1、水源熱泵技術(shù)因?yàn)槠溥\(yùn)行高效、節(jié)能和環(huán)境污染少等技術(shù)特點(diǎn),逐漸成為建筑物供熱、供冷最為廣泛的應(yīng)用方式之一。但是,在實(shí)際應(yīng)用中,單一熱源的水源熱泵存在各自的突出問題:如海水源熱泵在海水溫度過低時(shí),系統(tǒng)性能系數(shù)很低,甚至有發(fā)生結(jié)冰的危險(xiǎn);地下水源熱泵存在用水量過大,水泵功耗高和系統(tǒng)冷熱量不平衡的問題。近年來,結(jié)合單一熱源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)的復(fù)合熱源熱泵系統(tǒng),由于其在能源綜合利用方面的優(yōu)越性和運(yùn)行效率的高效性受到眾多研究人員的青睞。
　　本文針

2、對天津市沿海地區(qū)氣象特點(diǎn)和海水資源條件,提出了一種地下水和海水復(fù)合式的水源熱泵系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上本文做了如下研究:
　　本文建立了水源熱泵機(jī)組仿真模型,包括壓縮機(jī)數(shù)學(xué)模型、膨脹閥數(shù)學(xué)模型、冷凝器數(shù)學(xué)模型和蒸發(fā)器數(shù)學(xué)模型,并利用實(shí)際工程的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。
　　針對天津港某工程所采用的地下水—海水復(fù)合熱源熱泵系統(tǒng),對該系統(tǒng)冬夏季不同的運(yùn)行策略進(jìn)行了優(yōu)化,以年總運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù),篩選最佳運(yùn)行策略。該復(fù)合熱源熱泵系統(tǒng)

3、,在供熱季存在海水單獨(dú)供熱和地下水單獨(dú)供熱的兩種運(yùn)行方式;在供冷季存在海水作為冷卻水源單獨(dú)供冷以及地下水和海水共同作為冷卻水源聯(lián)合供冷的兩種運(yùn)行方式。
　　本文采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,對系統(tǒng)不同運(yùn)行策略下的年總運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算,確定了使系統(tǒng)年總運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用最低的最佳運(yùn)行策略:供熱季,在海水溫度高于8℃的時(shí)間段,單獨(dú)采用海水源熱泵供熱,其余時(shí)間段采用地下水源熱泵供熱;供冷季,在海水溫度低于26℃的時(shí)間段,單獨(dú)采用海水源熱泵系統(tǒng)供冷

4、,其余時(shí)間段采用海水源熱泵和地下水源熱泵聯(lián)合供冷;冷熱源側(cè)水泵采用變頻調(diào)節(jié),即逐時(shí)流量與滿負(fù)荷對應(yīng)的流量之比等于逐時(shí)負(fù)荷與滿負(fù)荷之比;當(dāng)負(fù)荷大于一臺機(jī)組容量時(shí),多臺機(jī)組同時(shí)運(yùn)行的情況下,負(fù)荷平均分配給每臺機(jī)組。
　　論文最后采用費(fèi)用年值的分析方法,考慮資金的時(shí)間價(jià)值,將該復(fù)合熱源熱泵系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)包括一體化直燃機(jī)、垂直埋管地源熱泵、海水源熱泵加燃?xì)忮仩t、以及地下水源熱泵進(jìn)行分析比較,討論該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益,以進(jìn)一步推廣