螺桿式雙級冷凝器空氣源熱泵供暖系統(tǒng)性能研究.pdf

1、螺桿式雙級冷凝器空氣源熱泵供暖系統(tǒng)是一種新型的空氣源熱泵系統(tǒng)，其熱泵機組的螺桿式壓縮機采用噴氣增焓技術，使得在低至-25℃的室外環(huán)境溫度下空氣源熱泵機組依然能夠正常工作。本系統(tǒng)的雙級冷凝器技術便于對空氣源熱泵系統(tǒng)依據(jù)室外環(huán)境工況進行運行質量調(diào)節(jié)，節(jié)省運行費用，提高機組性能，滿足供暖需求。本系統(tǒng)具有優(yōu)于傳統(tǒng)空氣源熱泵供暖系統(tǒng)的節(jié)能性，且能有效解決在“煤改氣”政策下燃氣鍋爐運行成本過大的問題，尤其適用于煤改電供暖系統(tǒng)。
　　本文在實際

2、案例數(shù)據(jù)和仿真模型模擬數(shù)據(jù)的基礎上，主要研究內(nèi)容及所得結論如下：
　?。?）建立建筑負荷數(shù)學模型和螺桿式雙級冷凝器空氣源熱泵供暖系統(tǒng)主要部件的數(shù)學模型，為建立系統(tǒng)仿真模型提供理論支撐。
　?。?）根據(jù)安裝了螺桿式雙級冷凝器空氣源熱泵供暖系統(tǒng)的實際案例情況，利用TRNSYS軟件建立螺桿式雙級冷凝器空氣源熱泵供暖系統(tǒng)仿真模型。結合實際案例測試數(shù)據(jù)，與利用TRNSYS軟件建立的仿真模型所得的模擬數(shù)據(jù)進行對比比較，并分析產(chǎn)生誤差的原

3、因，結果證明仿真模型準確性，其可以替代實際工況進行研究。
　?。?）通過TRNSYS軟件建立傳統(tǒng)空氣源熱泵并聯(lián)供暖系統(tǒng)仿真模型，根據(jù)模擬數(shù)據(jù)對比分析螺桿式雙級冷凝器空氣源熱泵供暖系統(tǒng)和傳統(tǒng)空氣源熱泵供暖系統(tǒng)的運行特性，結果顯示，在滿足用戶供暖需求的情況下，螺桿式雙級冷凝器空氣源熱泵供暖系統(tǒng)的運行性能系數(shù)高，用電量低，節(jié)能性好。（4）本文對螺桿式雙級冷凝器空氣源熱泵供暖系統(tǒng)初寒期和末寒期僅開啟一級熱泵機組，嚴寒期開啟雙級熱泵機組的運

4、行方案進行優(yōu)化，基于驗證后的仿真模型，分別就整個供暖期內(nèi)僅運行一級熱泵機組和整個供暖期內(nèi)一直開啟雙級熱泵機組的不同情況利用TRNSYS軟件進行模擬運行，分析系統(tǒng)的動態(tài)室內(nèi)溫度及性能系數(shù)，比較不同情況下系統(tǒng)運行的舒適性和節(jié)能性，得出僅運行一級熱泵系統(tǒng)時無法滿足供暖需求的時間段，以此時間段為開啟二級熱泵機組的時間控制邏輯，從而優(yōu)化系統(tǒng)運行方式，該運行方式優(yōu)化基于太原市典型年氣象參數(shù)的基礎上，故存在地區(qū)局限性。
　?。?）本文對螺桿式雙

5、級冷凝器空氣源熱泵供暖系統(tǒng)初寒期和末寒期僅開啟一級熱泵機組，嚴寒期開啟雙級熱泵機組的運行方案進行優(yōu)化，基于驗證后的仿真模型，分別就整個供暖期內(nèi)僅運行一級熱泵機組和整個供暖期內(nèi)一直開啟雙級熱泵機組的不同情況利用TRNSYS軟件進行模擬運行，分析系統(tǒng)的動態(tài)室內(nèi)溫度及性能系數(shù)，比較不同情況下系統(tǒng)運行的舒適性和節(jié)能性，得出僅運行一級熱泵系統(tǒng)時無法滿足供暖需求的時間段，以此時間段為開啟二級熱泵機組的時間控制邏輯，從而優(yōu)化系統(tǒng)運行方式，該運行方式優(yōu)

6、化基于太原市典型年氣象參數(shù)的基礎上，故存在地區(qū)局限性。
　?。?）采用費用年值法分析螺桿式雙級冷凝器空氣源熱泵供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟性，并與傳統(tǒng)的燃煤鍋爐供暖系統(tǒng)和燃氣鍋爐供暖系統(tǒng)的初投資費用、年運行費用及費用年值進行對比分析，結果顯示，初投資費用和費用年值最低的是燃煤鍋爐供暖系統(tǒng)，年運行費用最低的是螺桿式雙級冷凝器空氣源熱泵，綜合考慮燃煤鍋爐供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟性最佳，但燃煤鍋爐供暖系統(tǒng)環(huán)保性差。除此之外，本文對三種供暖系統(tǒng)消耗一次能源量進行