復(fù)合式地源熱泵系統(tǒng)控制策略分析.pdf

1、地源熱泵系統(tǒng)(GSHP)因其全年運行的高效性與環(huán)境的友好性,正逐漸受到用戶的喜愛。如果冷負荷遠大于熱負荷的建筑中僅采用地源熱泵系統(tǒng),土壤溫度會因為余熱的排放升高,導(dǎo)致夏季系統(tǒng)運行性能降低,此時地源熱泵系統(tǒng)需要輔以其他的排熱裝置(如冷卻塔)配合使用,這種地源熱泵系統(tǒng)與其他排熱裝置配合使用的系統(tǒng)稱作復(fù)合式地源熱泵(HGSHP)系統(tǒng)。合理的復(fù)合式系統(tǒng)運行控制策略,能夠很好的保持土壤熱平衡,同時也能降低運行費用,節(jié)省投資。本文針對鄭州市某建筑的

2、復(fù)合式地源熱泵系統(tǒng),提出了幾種控制策略加以模擬分析。
　　本文首先對復(fù)合式系統(tǒng)所需各個模塊建立物理模型,分別是冷卻塔模型,熱泵/制冷機模型,水泵模型,集水器與分水器模型和地埋管模型,并對各模型的原理進行詳細的闡述;本文還提出了一種基于TRNSYS的地埋管設(shè)計方法,確定了系統(tǒng)的鉆孔數(shù)量,并且為了避免在供熱季出現(xiàn)地埋管進水溫度過低的情況,系統(tǒng)從夏季開始運行;本文提出了五種復(fù)合式系統(tǒng)運行的控制策略,其中熱泵優(yōu)先運行,制冷機優(yōu)先運行,熱泵

3、制冷機輪流開機以及濕球溫度控制法是針對建筑每年的負荷不變的基礎(chǔ)上提出的,建立了基于TRNSYS的模擬平臺,并對系統(tǒng)全年及20年運行進行模擬,模擬結(jié)果表明對于該地源熱泵系統(tǒng),合適的溫度設(shè)定值下,濕球溫度控制法能比另外三種控制方法保證土壤的熱平衡以及減少能耗。
　　本文還通過改變建筑的負荷,得到了前一年系統(tǒng)運行熱不平衡率與后一年濕球溫度設(shè)定值的關(guān)系,通過該關(guān)系式,用以指導(dǎo)系統(tǒng)的運行。模擬結(jié)果顯示,在每年的全年負荷隨機變化的情況下,僅僅