動態(tài)負(fù)荷下地源熱泵運(yùn)行特性研究

1、RESEARCHoNTHEoPERATINGCHARACTERSoFGSHPUNDERDYNAMICLoADADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLIUChongSupervisedbyProfCaiSchoolofEnergyandEnvironmentSoutheastUniversityMarch2

2、010摘要隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，能源的需求量也越來越多。與此同時，由于人類工業(yè)活動變得越來越頻繁，地球環(huán)境的質(zhì)量也正在逐步惡化。地源熱泵系統(tǒng)正是伴隨著全球能源危機(jī)與環(huán)境破壞而出現(xiàn)的一種區(qū)別于傳統(tǒng)空調(diào)技術(shù)的新型的空調(diào)系統(tǒng)。典型的地源熱泵系統(tǒng)由三個環(huán)路組成，即地下?lián)Q熱器(GHE)水環(huán)路，制冷劑循環(huán)環(huán)路和用戶側(cè)水環(huán)路。地下埋管換熱器的動作直接受到熱泵機(jī)組的控制，而熱泵機(jī)組的動作又受到室內(nèi)負(fù)荷的影響，而室內(nèi)的冷熱負(fù)荷是動態(tài)變化

3、的，因此地下埋管換熱器和熱泵機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)也是動態(tài)變化的，而且地下?lián)Q熱器運(yùn)行狀態(tài)的改變反過來又會影響熱泵機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，因此這三個環(huán)路之間是相互耦合的。為了讓地源熱泵機(jī)組達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)就必須使各個環(huán)路之間進(jìn)行合理的匹配，如果匹配不當(dāng)，系統(tǒng)就無法正常運(yùn)行。本文提出了以建筑物動態(tài)負(fù)荷作為基本輸入變量來分析地源熱泵系統(tǒng)動態(tài)運(yùn)行特性的觀點。首先針對南京市某特定的建筑物，運(yùn)用建筑能耗模擬軟件DeST建立模型，對其進(jìn)行了全年逐時動態(tài)負(fù)荷的模擬；

4、其次利用鉆孔外有限長線熱源模型和鉆孔內(nèi)二維導(dǎo)熱模型建立了地下?lián)Q熱器進(jìn)出水溫度和單位井深換熱量之間的動態(tài)耦合關(guān)系；然后利用多元線性回歸分析的方法建立了地源熱泵機(jī)組的模型，分析了熱泵機(jī)組與用戶側(cè)水環(huán)路和地源側(cè)水環(huán)路的耦合關(guān)系，并得到了耦合公式；最后利用熱泵機(jī)組負(fù)載側(cè)出水溫度和地源側(cè)進(jìn)水溫度作為三個環(huán)路連接的橋梁，以建筑物全年動態(tài)負(fù)荷作為基本輸入，運(yùn)用VB語言編寫計算機(jī)程序，對地源熱泵系統(tǒng)一系列運(yùn)行參數(shù)全年的動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了仿真。仿真的結(jié)果顯示