地源熱泵機(jī)組的動(dòng)態(tài)仿真.pdf

1、利用地能資源的地源熱泵被稱之為21 世紀(jì)最有效的供熱制冷高效綠色環(huán)保技術(shù)，以地球表面淺層地?zé)豳Y源作為冷熱源，利用清潔的、近乎無限可再生的能源，是一種既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用大地作為冷熱源，通過中間介質(zhì)在埋設(shè)于地下的封閉環(huán)路中循環(huán)流動(dòng)，與大地進(jìn)行熱量交換，進(jìn)而由熱泵實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的空調(diào)。國(guó)內(nèi)對(duì)地源熱泵的研究尚處于初級(jí)階段，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的性能預(yù)測(cè)、系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面的研究還很不完善，也缺乏相應(yīng)的規(guī)范，這在

2、很大程度上制約了地源熱泵的應(yīng)用。因此，本文就土壤源熱泵系統(tǒng)展開動(dòng)態(tài)仿真研究。典型的土壤源熱泵是通過埋地?zé)峤粨Q器從土壤吸熱或向土壤放熱。夏季空調(diào)時(shí),室內(nèi)的余熱經(jīng)過熱泵轉(zhuǎn)移,并通過地埋換熱器釋放到土壤中,同時(shí)為冬季蓄存熱量;冬季供暖時(shí),通過地埋換熱器從土壤中取熱,經(jīng)過熱泵將熱量供給用戶,同時(shí),在土壤中蓄存冷量,以備夏季空調(diào)用。此類熱泵主要包括三套系統(tǒng):地下埋管換熱器、熱泵系統(tǒng)及用戶末端。 本文以作為地源熱泵主要研究方向的土壤源熱泵為

3、研究對(duì)象，采用機(jī)理建模方法對(duì)熱泵機(jī)組的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器以及地埋管和空調(diào)末端分別建立了仿真數(shù)學(xué)模型，利用能量守恒、質(zhì)量守恒定律，將其有機(jī)地集合起來，構(gòu)成整個(gè)熱泵機(jī)組的仿真數(shù)學(xué)模型，在對(duì)熱泵機(jī)組仿真數(shù)學(xué)模型研究的基礎(chǔ)上，耦合房間負(fù)荷及地下?lián)Q熱器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，并利用仿真軟件Matlab/Simulink 建立整個(gè)土壤源熱泵系統(tǒng)的仿真模型，進(jìn)行夏季運(yùn)行工況的動(dòng)態(tài)運(yùn)行仿真，來分析了影響土壤源熱泵機(jī)組運(yùn)行性能的諸多因素以及預(yù)測(cè)熱泵的