太陽能—海水源熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)的模擬研究.pdf

1、目前，我國北方地區(qū)冬季寒冷，采暖負(fù)荷較大且采暖時間長，采暖能耗占全年能耗的比重較大。熱泵是一種高效節(jié)能的技術(shù)，但單一熱源的熱泵存在著不可忽略的缺點，因此，兩種或兩種以上熱源的復(fù)合熱泵成為當(dāng)前研究的熱點。太陽能-海水源熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)將太陽能與海水源相結(jié)合，可以發(fā)揮各自優(yōu)勢，并彌補了太陽能的間斷性和不穩(wěn)定性以及海水源熱泵在冬季運行一段時間后能效降低的缺點。本文針對該聯(lián)合供暖系統(tǒng)在冬季的典型供暖工況下進(jìn)行模擬研究。
　　本文以大連某海

2、水源熱泵系統(tǒng)為背景，對太陽能系統(tǒng)的主要設(shè)備進(jìn)行了選型和設(shè)計計算，并確定了太陽能-海水源熱泵系統(tǒng)的聯(lián)合供暖模式以及運行控制策略。利用TRNSYS軟件對太陽能-海水源熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)仿真模型，并對海水源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行實驗驗證，確?；谠撥浖臄?shù)學(xué)模型的正確性。
　　首先，對太陽能-海水源熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)在1月份連續(xù)六天的運行狀況進(jìn)行模擬，通過研究蓄熱水箱的出水溫度以及蒸發(fā)器入口溫度與熱泵制熱量、COP值的關(guān)系分析太陽能系統(tǒng)和海

3、水源熱泵系統(tǒng)在運行工況下的耦合性，并計算系統(tǒng)全年的運行參數(shù)及太陽能保證率，得到太陽能系統(tǒng)對供熱負(fù)荷的影響規(guī)律。
　　其次，對聯(lián)合供暖系統(tǒng)中的太陽能系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，通過改變集熱面積和水箱容積選出優(yōu)化值，并得到不同的匹配方案;再對不同方案的系統(tǒng)進(jìn)行模擬計算，通過對太陽能保證率、機組COP和系統(tǒng)COP值的比較選出系統(tǒng)運行工況下的最優(yōu)方案。
　　最后，對系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能效益及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析。優(yōu)化前的系統(tǒng)以傳統(tǒng)的燃煤鍋爐房為比較對象，計算節(jié)