地源熱泵空調(diào)的系統(tǒng)優(yōu)化及效果仿真.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供暖和空調(diào)已成為普遍的需求。地源熱泵空調(diào),因其以淺層地?zé)崮転榈臀荒茉?節(jié)能減排環(huán)保效益顯著,而得到廣泛關(guān)注。但是,地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)也存在投資高、占地多、因熱積累而使影響運行可靠性等問題,而限制了這項技術(shù)的推廣應(yīng)用,因而有必要探求對于地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)進行優(yōu)化與改進的技術(shù)途徑。
　　 為此,本文以前人關(guān)于土壤耦合換熱器GCHP(Ground Coupled HeatExchange

2、r)周期性運行條件下的出水溫度響應(yīng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),針對特定的地源熱泵空調(diào)機組,通過數(shù)學(xué)建模、MATLAB編程和數(shù)值仿真,對其在周期性運行條件下的能耗特性進行了分析研究,從而揭示了地源熱泵空調(diào)機組在不同運行方式下的系統(tǒng)優(yōu)化潛力。此外,本文還針對連續(xù)運行的地源熱泵空調(diào)機組,提出一種可同時利用空氣和水(可來自GCHP)兩種熱源的復(fù)合源熱泵機組,并且針對這種空氣-水復(fù)合源熱泵機組,也通過數(shù)學(xué)建模、MATLAB編程和數(shù)值仿真,揭示了這種復(fù)合源系統(tǒng)方案

3、對于優(yōu)化地源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)潛力。所得結(jié)論主要包括:
　　 1.在周期性運行方式下,盡管土壤的傳熱能力有限,但在停運階段土壤溫度分布存在自動恢復(fù)效應(yīng),使得GCHP的換熱能力具有較大的潛力,對這部分潛力進行利用,可使地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)得以優(yōu)化；
　　 2.在各種周期性運行方式下,盡管地源熱泵空調(diào)機組的COP都會隨運行周期數(shù)的增加而不斷減小,但周期內(nèi)運行時間比越小,地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的COP的降低幅度越小,相對于連續(xù)運行時的COP

4、優(yōu)勢越明顯,據(jù)此對地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)進行優(yōu)化的潛力越大；
　　 3.在連續(xù)運行方式下,采用空氣-水復(fù)合源熱泵技術(shù),可以實現(xiàn)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的顯著優(yōu)化；
　　 4.空氣-水復(fù)合源熱泵技術(shù)利用了易于獲得的空氣作為熱(冷)源,減少了投資較高的GCHP數(shù)量,從而使地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)得以優(yōu)化；
　　 5.空氣-水復(fù)合源熱泵技術(shù)因其可以利用水(來自GCHP)和空氣熱(冷)源的互補性,在冬季、夏季都能使其具有較高的COP值和運行可