地表水水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的熱力性能仿真及節(jié)能運行研究.pdf

1、地表水源熱泵系統(tǒng)是一種環(huán)保又節(jié)能的可再生能源利用技術(shù)，它將存儲在地表水體中的太陽能作為冷熱源，為建筑供冷供熱。該系統(tǒng)的節(jié)能運行研究已成為當(dāng)前的一大研究熱點，本文在對地表水源熱泵系統(tǒng)建模與仿真的基礎(chǔ)上，分析其適宜的運行策略為實際工程提供技術(shù)支持。
　　本文建立了地表水水體溫度模型，求得水溫分布解析解。從冷熱源的角度分析可以看出，水源熱泵系統(tǒng)相對于空氣熱泵的節(jié)能優(yōu)勢明顯，在一般情況下水源熱泵系統(tǒng)相對冷卻塔系統(tǒng)也是節(jié)能的。根據(jù)能量方程對

2、地表水源熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、壓縮機、制冷劑、流體輸配管路、變頻水泵建立數(shù)學(xué)模型。通過在線參數(shù)檢測對系統(tǒng)模型進行參數(shù)辨識，并對系統(tǒng)進行仿真模擬。以某開式水源熱泵系統(tǒng)實例對仿真結(jié)果進行驗證，其實際能耗值與模擬能耗值的一致性很高，最大相差7％。在此模型基礎(chǔ)上，探討源側(cè)供回水溫度、負荷率、冷凝器壓力等參數(shù)對水源熱泵系統(tǒng)性能的影響。
　　以系統(tǒng)能效最高為優(yōu)化目標，建立地表水源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)化模型，得出各控制參數(shù)最優(yōu)設(shè)定值。針對該

3、優(yōu)化模型，提出了一種基于最優(yōu)源側(cè)供回水溫差的變流量運行的自適應(yīng)模糊PID控制方法，控制模型的參數(shù)通過在線檢測辨識的方法獲得。通過模糊PID控制器實時調(diào)整水泵變頻器頻率，進而調(diào)節(jié)水泵的流量，以使得供回水溫差等相關(guān)運行參數(shù)均處于最優(yōu)設(shè)定值，以達到系統(tǒng)最優(yōu)運行目的。
　　此外以南京某地表水源熱泵項目為例，分析適用于該項目的節(jié)能控制策略，包括加載或卸載機組策略和系統(tǒng)冬季運行優(yōu)化策略，建立了水溫預(yù)測模型和負荷預(yù)測模型。最后，對系統(tǒng)一工作日的