复合式热泵系统运行策略的模拟与分析

发布时间：2021-06-23 18:07

　　为确定复合式土壤源热泵系统的最佳运行策略,以天津某一高校建筑为研究对象,通过TRNSYS模拟仿真,分析冷却塔辅助土壤源热泵的复合式系统不同运行策略（最高温度控制、温差控制和在同一时间将最高温度控制和温差控制进行耦合的控制策略）下土壤最高平均温度、各主要设备能耗及系统总能耗的变化情况。确定耦合控制法下对应的最优工况点,相比前两种运行策略,运行20年总能耗分别降低了64 499,154 832 kW·h;最终的土壤最高平均温度分别下降了1.41,3.06 ℃。本结果对进一步研究冷却塔辅助土壤源热泵复合式系统的最佳运行策略提供参考。 

【文章来源】：流体机械. 2020,48(10)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【图文】：

各工况点冷却塔及热泵机组全生命周期能耗

图1 各工况点冷却塔及热泵机组全生命周期能耗随着热泵机组侧进口冷却水最高温控点的上升,冷却塔运行时间相对减少,所以如图1,冷却塔运行能耗随最高温度设定值的升高而减少。并且以工况点4为分界点,在工况点4之前因最高温控点设定值下降而带来冷却塔能耗下降的幅度及速度明显高于之后。与此同时,随最高温度设定值的增加,冷却塔的开启时间减少,导致冷却塔辅助散热能力下降,进而使得制冷时热泵机组侧进口水温升高,最终使机组的能耗不断上升。系统全生命周期能耗由图2显示,随热泵机组侧最高进口温度设定值的提高呈先减小再增加的趋势,在工况点4时,系统总能耗出现了最小值。

为衡量不同工况点在维持土壤热平衡上的效果,将各工况点下系统运行20 a土壤平均温度的模拟结果整理到图3,在系统运行第1 a,土壤最高平均温度上升最快,主要由累计吸放热量的不同引起。前10 a变化的幅度明显高于后10 a。系统运行10 a之后,制冷季地埋管向土壤的释热量及供暖季从土壤的吸热量已达到动态的平衡,埋管区域土壤最高平均温度趋于稳定,逐年土壤温升幅度均在0.5 ℃以内。(2)最高温度控制下的最优工况点

【参考文献】：
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本文编号：3245414