水源熱泵機組性能的模擬與實驗.pdf

1、制冷空調裝置性能模擬是制冷空調產品設計方法現代化的重要體現，將計算模型用于產品開發(fā)、優(yōu)化，可以減少整機試驗次數，縮短研發(fā)周期，節(jié)約研發(fā)成本。與傳統風冷熱泵、冷水機組相比，水源熱泵機組具有顯著的節(jié)能效果，有望得到更廣泛的應用。本文建立了水源熱泵機組性能模擬的計算模型，通過相應的實驗驗證了該模型的有效性，利用建立的計算模型模擬了各種工況下水源熱泵機組的性能，得到了水源熱泵機組的節(jié)能效果。主要研究工作包括以下三個方面。
　　采用穩(wěn)態(tài)集中

2、參數模型分別建立了螺桿式壓縮機、熱力膨脹閥、殼管式冷凝器、滿液式蒸發(fā)器等水源熱泵機組的部件模型；根據能量守恒和質量守恒將各部件模型耦合為系統模型。為了優(yōu)化計算模型，提高運算速度，改進了換熱器的計算模型。在換熱器模型中，僅假設制冷劑出口的焓值，而冷卻或冷凍水的出口溫度由能量守恒計算得到，無需迭代計算。由于壓縮機出口壓力可以根據壓縮機的性能參數計算得出，在系統模型中，僅假設蒸發(fā)壓力，不再產生確定冷凝壓力的迭代計算。系統模型還考慮了膨脹閥開啟

3、度對熱泵機組性能的影響，并由其控制系統質量平衡。
　　為驗證熱泵機組計算模型的有效性，建立了水源熱泵機組性能測試臺，測試了某水源熱泵機組的性能。將實驗值和模型預測值對比，實驗值和預測值的相對誤差小于5％。由于江水水質的不同，會導致換熱器的熱阻變化。選用針對重慶市長江水水質特點研發(fā)的水源熱泵機組，在不同的水質條件下進行測試。結果表明，在實驗范圍內，隨著水質條件的惡化，該機組的性能系數最大下降了3.73%。
　　由于重慶市處于冬

4、暖夏熱地區(qū)，冬季供暖負荷較小，一般滿足夏季供冷要求既能滿足冬季的供暖要求。為此，本文以供冷季為主要研究對象。根據重慶市長江水水溫變化特點，預測了江水溫度對水源熱泵機組性能的影響。結果表明：江水逐時溫度對機組性能系數影響很小，江水月平均溫度變化導致機組性能系數最大下降5.01%。選用長江水為冷卻水，應用系統模型計算分析得知，選用長江水作為冷源可以確保機組穩(wěn)定可靠的運行，對機組的性能影響較小，有較大的節(jié)能潛力。針對某辦公樓，應用該模型計算了