復合式熱泵系統(tǒng)運行策略的模擬與分析
發(fā)布時間:2021-06-23 18:07
為確定復合式土壤源熱泵系統(tǒng)的最佳運行策略,以天津某一高校建筑為研究對象,通過TRNSYS模擬仿真,分析冷卻塔輔助土壤源熱泵的復合式系統(tǒng)不同運行策略(最高溫度控制、溫差控制和在同一時間將最高溫度控制和溫差控制進行耦合的控制策略)下土壤最高平均溫度、各主要設備能耗及系統(tǒng)總能耗的變化情況。確定耦合控制法下對應的最優(yōu)工況點,相比前兩種運行策略,運行20年總能耗分別降低了64 499,154 832 kW·h;最終的土壤最高平均溫度分別下降了1.41,3.06 ℃。本結果對進一步研究冷卻塔輔助土壤源熱泵復合式系統(tǒng)的最佳運行策略提供參考。
【文章來源】:流體機械. 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章頁數】:6 頁
【圖文】:
各工況點冷卻塔及熱泵機組全生命周期能耗
圖1 各工況點冷卻塔及熱泵機組全生命周期能耗隨著熱泵機組側進口冷卻水最高溫控點的上升,冷卻塔運行時間相對減少,所以如圖1,冷卻塔運行能耗隨最高溫度設定值的升高而減少。并且以工況點4為分界點,在工況點4之前因最高溫控點設定值下降而帶來冷卻塔能耗下降的幅度及速度明顯高于之后。與此同時,隨最高溫度設定值的增加,冷卻塔的開啟時間減少,導致冷卻塔輔助散熱能力下降,進而使得制冷時熱泵機組側進口水溫升高,最終使機組的能耗不斷上升。系統(tǒng)全生命周期能耗由圖2顯示,隨熱泵機組側最高進口溫度設定值的提高呈先減小再增加的趨勢,在工況點4時,系統(tǒng)總能耗出現了最小值。
為衡量不同工況點在維持土壤熱平衡上的效果,將各工況點下系統(tǒng)運行20 a土壤平均溫度的模擬結果整理到圖3,在系統(tǒng)運行第1 a,土壤最高平均溫度上升最快,主要由累計吸放熱量的不同引起。前10 a變化的幅度明顯高于后10 a。系統(tǒng)運行10 a之后,制冷季地埋管向土壤的釋熱量及供暖季從土壤的吸熱量已達到動態(tài)的平衡,埋管區(qū)域土壤最高平均溫度趨于穩(wěn)定,逐年土壤溫升幅度均在0.5 ℃以內。(2)最高溫度控制下的最優(yōu)工況點
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱泵穿流干燥核桃的特性研究[J]. 劉東琴,王維,盧軍黨,田智輝,王佩,王亞妮. 包裝與食品機械. 2019(05)
[2]果蔬微波聯合干燥技術研究進展[J]. 張鵬,顏碧,李江闊,李春媛. 包裝工程. 2019(19)
[3]一種三聯供和地源熱泵耦合的綜合能源系統(tǒng)的運行策略優(yōu)化研究[J]. 甄浩然,張永貴,趙璽靈,李巖. 區(qū)域供熱. 2019(01)
[4]超聲預處理和濕度控制對香蕉干燥特性的影響[J]. 夏蓉,姬青華,周存山,陶匯源,卞晶晶,李雅思. 包裝工程. 2019(01)
[5]太陽能熱泵干燥技術研究進展[J]. 李亞倫,李保國,朱傳輝. 包裝與食品機械. 2018(06)
[6]熱泵蒸發(fā)分離電鍍廢水處理系統(tǒng)噴霧塔分離性能試驗研究[J]. 劉月明,金蘇敏,陳亮,虞晶. 流體機械. 2018(04)
[7]德國米蔥熱泵干燥設備及工藝研究[J]. 李淑國,楊薇,張付杰,宋瑞凱. 包裝與食品機械. 2018(01)
[8]新型熱泵干燥系統(tǒng)的研究及試驗驗證[J]. 苑亞,楊魯偉,張振濤,王瑞祥,魏娟,楊俊玲. 流體機械. 2018(01)
[9]冷卻塔復合式地源熱泵系統(tǒng)的運行策略研究[J]. 李營,由世俊,張歡,薛懷坤,何青. 太陽能學報. 2017(06)
[10]冷卻塔輔助地源熱泵系統(tǒng)控制算法仿真[J]. 呂藝青,傅允準. 輕工機械. 2017(03)
本文編號:3245414
【文章來源】:流體機械. 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章頁數】:6 頁
【圖文】:
各工況點冷卻塔及熱泵機組全生命周期能耗
圖1 各工況點冷卻塔及熱泵機組全生命周期能耗隨著熱泵機組側進口冷卻水最高溫控點的上升,冷卻塔運行時間相對減少,所以如圖1,冷卻塔運行能耗隨最高溫度設定值的升高而減少。并且以工況點4為分界點,在工況點4之前因最高溫控點設定值下降而帶來冷卻塔能耗下降的幅度及速度明顯高于之后。與此同時,隨最高溫度設定值的增加,冷卻塔的開啟時間減少,導致冷卻塔輔助散熱能力下降,進而使得制冷時熱泵機組側進口水溫升高,最終使機組的能耗不斷上升。系統(tǒng)全生命周期能耗由圖2顯示,隨熱泵機組側最高進口溫度設定值的提高呈先減小再增加的趨勢,在工況點4時,系統(tǒng)總能耗出現了最小值。
為衡量不同工況點在維持土壤熱平衡上的效果,將各工況點下系統(tǒng)運行20 a土壤平均溫度的模擬結果整理到圖3,在系統(tǒng)運行第1 a,土壤最高平均溫度上升最快,主要由累計吸放熱量的不同引起。前10 a變化的幅度明顯高于后10 a。系統(tǒng)運行10 a之后,制冷季地埋管向土壤的釋熱量及供暖季從土壤的吸熱量已達到動態(tài)的平衡,埋管區(qū)域土壤最高平均溫度趨于穩(wěn)定,逐年土壤溫升幅度均在0.5 ℃以內。(2)最高溫度控制下的最優(yōu)工況點
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱泵穿流干燥核桃的特性研究[J]. 劉東琴,王維,盧軍黨,田智輝,王佩,王亞妮. 包裝與食品機械. 2019(05)
[2]果蔬微波聯合干燥技術研究進展[J]. 張鵬,顏碧,李江闊,李春媛. 包裝工程. 2019(19)
[3]一種三聯供和地源熱泵耦合的綜合能源系統(tǒng)的運行策略優(yōu)化研究[J]. 甄浩然,張永貴,趙璽靈,李巖. 區(qū)域供熱. 2019(01)
[4]超聲預處理和濕度控制對香蕉干燥特性的影響[J]. 夏蓉,姬青華,周存山,陶匯源,卞晶晶,李雅思. 包裝工程. 2019(01)
[5]太陽能熱泵干燥技術研究進展[J]. 李亞倫,李保國,朱傳輝. 包裝與食品機械. 2018(06)
[6]熱泵蒸發(fā)分離電鍍廢水處理系統(tǒng)噴霧塔分離性能試驗研究[J]. 劉月明,金蘇敏,陳亮,虞晶. 流體機械. 2018(04)
[7]德國米蔥熱泵干燥設備及工藝研究[J]. 李淑國,楊薇,張付杰,宋瑞凱. 包裝與食品機械. 2018(01)
[8]新型熱泵干燥系統(tǒng)的研究及試驗驗證[J]. 苑亞,楊魯偉,張振濤,王瑞祥,魏娟,楊俊玲. 流體機械. 2018(01)
[9]冷卻塔復合式地源熱泵系統(tǒng)的運行策略研究[J]. 李營,由世俊,張歡,薛懷坤,何青. 太陽能學報. 2017(06)
[10]冷卻塔輔助地源熱泵系統(tǒng)控制算法仿真[J]. 呂藝青,傅允準. 輕工機械. 2017(03)
本文編號:3245414
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