熱泵用江水水溫數(shù)據(jù)生成方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、江水源熱泵作為一種可再生能源的形式,其蘊含很大的節(jié)能潛力。如何更好地應(yīng)用江水源熱泵系統(tǒng),與處理好江水水質(zhì)、降低取水能耗和提高水源熱泵機(jī)組效率等問題有較大關(guān)系。對于取水能耗問題,不僅與建筑所需冷熱量、系統(tǒng)揚程有關(guān)系,還和取水溫度息息相關(guān),同時水源熱泵機(jī)組能效也與江水溫度有關(guān)。然而目前針對江水水溫數(shù)據(jù)的研究還比較少,特別是基于江水源熱泵用的水溫數(shù)據(jù)相關(guān)研究甚少。本文以實測江水源熱泵系統(tǒng)取水口水溫數(shù)據(jù)及典型氣象年氣象數(shù)據(jù)為研究對象,建立了新熱

2、泵用江水水溫數(shù)據(jù)生成方法,并應(yīng)用該方法預(yù)測全年水溫數(shù)據(jù)作為冷凝(蒸發(fā))溫度,得到在動態(tài)取水水溫下的實際冷凝(蒸發(fā))負(fù)荷。與此同時,針對預(yù)測水溫變化規(guī)律提出變?nèi)∷疁夭钤O(shè)計,并以某一實例計算取水溫差變化對系統(tǒng)能耗的影響。
　　本文分析了國內(nèi)外水源熱泵冷熱資源應(yīng)用現(xiàn)狀以及國內(nèi)外水溫模型的開發(fā)與建立,連續(xù)監(jiān)測并記錄了夏季5個月重慶嘉陵江江邊某一江水源熱泵系統(tǒng)工程的取水口處水溫數(shù)據(jù),結(jié)合課題組冬季工況下測得的水溫數(shù)據(jù),形成了一整年的江水源熱

3、泵用取水口水溫數(shù)據(jù)。對影響江水水溫的因素,如水文要素、氣象參數(shù)和人為因素進(jìn)行分析,通過對現(xiàn)有水溫模型進(jìn)行對比分析,從中找到水溫與氣溫、相對濕度和風(fēng)速的關(guān)系式,以及本文研究的太陽輻射與水溫變化的關(guān)系式,建立了新熱泵用江水水溫數(shù)據(jù)生成方法。應(yīng)用該水溫數(shù)據(jù)生成方法預(yù)測的取水水溫數(shù)據(jù),與住宅建筑、酒店建筑、辦公建筑和商場建筑四類建筑的動態(tài)負(fù)荷變化規(guī)律相結(jié)合,分別得到四類建筑江水側(cè)冷凝(蒸發(fā))負(fù)荷隨進(jìn)取水口水溫及建筑制冷(熱)量的動態(tài)變化,對比僅

4、隨建筑制冷量(熱)變化的冷凝(蒸發(fā))負(fù)荷,發(fā)現(xiàn)在四類建筑中二者均存在明顯的不匹配現(xiàn)象,分析結(jié)果表明:在實際工程中江水側(cè)系統(tǒng)取水口進(jìn)口水溫是變化的,因此造成實際情況下冷凝(蒸發(fā))負(fù)荷的變化,并且這種變化隨著建筑總負(fù)荷的增大而增大,是不可忽略的。
　　本文建立了夏季工況下新的最佳取水溫差計算公式,結(jié)合江水水溫預(yù)測模型的水溫數(shù)據(jù),以系統(tǒng)能效最大為目標(biāo),得到不同江水側(cè)取水口進(jìn)水溫度下的最佳取水溫差,發(fā)現(xiàn)夏季工況下最佳取水溫差隨著江水側(cè)進(jìn)口

5、水溫的變化而變化,并且不同江水側(cè)取水口進(jìn)水溫度下的最佳取水溫差相差達(dá)2℃左右。在此基礎(chǔ)上,本文針對重慶地區(qū)實際工程,計算了夏季工況下系統(tǒng)設(shè)計時按常規(guī)設(shè)計下取水溫差(5℃)、恒定最佳取水溫差(7℃)和變?nèi)∷疁夭钕碌乃媚芎?、機(jī)組能耗和系統(tǒng)能效。研究結(jié)果表明:夏季工況下,恒定最佳取水溫差為7℃時,江水源熱泵系統(tǒng)的能效最高,其次是變?nèi)∷疁夭钕孪到y(tǒng)能耗,常規(guī)設(shè)計5℃取水溫差系統(tǒng)能效最低。但是,當(dāng)外界氣溫很高時,取水溫差恒定設(shè)計為7℃是不可能實現(xiàn)