江水源熱泵用水溫預(yù)測方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、江水源熱泵作為可再生能源的一種形式具有很大的節(jié)能優(yōu)勢。要合理、用好江水源熱泵這種節(jié)能技術(shù)，必須處理好江水水質(zhì)、降低取水能耗和提高水源熱泵機(jī)組效率等問題。取水水質(zhì)問題，已有了很多研究，現(xiàn)行的處理方法也有很多，如加裝水處理器就是一種很好的辦法，而取水能耗除了與江水、建筑物之間的地理位置相關(guān)外還和取水溫度息息相關(guān)，水源熱泵機(jī)組效率也與江水溫度有很大關(guān)聯(lián)。但是目前對江水源熱泵用取水溫度的研究還比較少，特別是基于江水源熱泵用的水溫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一直未進(jìn)

2、行深入的研究。本文以江水源熱泵用江水溫度為研究對象，建立了江水溫度預(yù)測模型，為預(yù)測江水源熱泵用取水溫度提供一種預(yù)測方法，并以某一實(shí)際工程為例，計算了不同取水溫度對系統(tǒng)能耗的影響。
　　本文在分析國內(nèi)外江水源熱泵用取水溫度研究現(xiàn)狀后，分析我國水資源的特點(diǎn)、水環(huán)境現(xiàn)狀，進(jìn)而根據(jù)江水冬夏季溫度對江水冷熱資源進(jìn)行分類，根據(jù)這種分類方法將江水分為16類，分析了這16類江水冷熱資源的應(yīng)用條件，對江水冷熱資源優(yōu)劣進(jìn)行評價。對影響江水溫度的因素和

3、作用機(jī)理進(jìn)行分析，對水文要素、氣象參數(shù)和人為因素進(jìn)行分析，介紹了江水溫度研究方法。本文在分析完水溫影響因素后對重慶嘉陵江邊某水源熱泵系統(tǒng)取水點(diǎn)冬季工況水溫和空氣溫濕度等參數(shù)進(jìn)行了兩個多月的逐時測試。在逐時測試基礎(chǔ)上，結(jié)合課題組2011年和2012年記錄的江北嘴測點(diǎn)逐日水溫和空氣溫濕度數(shù)據(jù)，通過分析對比，采用Cubic水溫模型進(jìn)行水溫預(yù)測，利用matlaB進(jìn)行數(shù)據(jù)分析采用不同的數(shù)據(jù)處理方法的誤差，然后對水溫模型進(jìn)行了修正。最后以某江水源熱

4、泵區(qū)域供冷供熱系統(tǒng)為例，計算了供熱工況下，采用變?nèi)∷疁囟群投ㄈ∷疁囟?，江水源熱泵系統(tǒng)的機(jī)組能耗、取水泵能耗和整個冬季工況的總能耗。
　　研究結(jié)果表明：江水源熱泵系統(tǒng)是否節(jié)能與江水溫度息息相關(guān)；(I，i)、(II，ii)、(II，ii)和(II，ii)類江水適宜采用水源熱泵系統(tǒng)，江水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用于建筑供冷供熱具有很好的節(jié)能效益，應(yīng)該大力發(fā)展江水源熱泵對建筑進(jìn)行供冷供熱，其他類型的江水適宜采用復(fù)合式水源熱泵系統(tǒng)或者不適宜采用江水源熱

5、泵系統(tǒng)；對江水溫度影響最大的因素是氣象參數(shù)，水文要素中對水溫影響較大的是徑流量，海拔等對江水溫度影響不大；嘉陵江水溫不存在垂向水溫分層現(xiàn)象，冬季水溫逐時變化最大值小于0.3℃，日變化最大值小于0.5℃，水溫最大值出現(xiàn)在17:00，最小值出現(xiàn)在4:00；采用全年逐日平均氣溫擬合水溫（擬合1）、逐月平均氣溫擬合水溫（擬合2）、空調(diào)季逐日平均氣溫擬合水溫（擬合3）、空調(diào)季逐月平均氣溫（擬合4）、典型年逐月平均氣溫擬合水溫（擬合5）、對擬合5修

6、正后（擬合6）的誤差從小到大為：擬合6<擬合5<擬合4<擬合3<擬合2<擬合1，擬合6的水溫與實(shí)測水溫平均誤差小于1℃；通過計算得出水源熱泵機(jī)組耗電量和水泵耗電量均因取水溫度上升而減少，相對于10℃，取水溫度10.4℃、11℃和12.5℃機(jī)組能耗分別降低0.62％、1.73%和5.40%；取水泵能耗降低2.52%、5.49%和11.08%。取水泵能耗占冷熱源側(cè)能耗比例因取水溫度的上升而變小，取水溫度為10℃、10.4℃、11℃和12.5