地下水源熱泵系統(tǒng)匹配的實(shí)驗(yàn)與模擬研究.pdf

1、在諸多熱源的熱泵中,以地下水源熱泵系統(tǒng)的能效比很高,這就使得近年來(lái)地下水源熱泵在中國(guó)得到了日益廣泛的應(yīng)用.但由于缺少對(duì)地下水源熱泵系統(tǒng)性能透徹的了解,目前國(guó)內(nèi)仍沒(méi)有制定關(guān)于地下水源熱泵系統(tǒng)的工況技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)規(guī)范,就使得該系統(tǒng)在應(yīng)用和推廣中受到了很大的限制.為了解決上述問(wèn)題,我們建立了地下水源熱泵系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái),采用實(shí)驗(yàn)和模擬相結(jié)合的方法,對(duì)系統(tǒng)的性能特性進(jìn)行研究分析.該課題通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試井水進(jìn)口溫度、進(jìn)出口溫差以及在不同溫差下?lián)Q熱器面積匹

2、配對(duì)系統(tǒng)性能的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,夏季工況下,隨著井水進(jìn)口溫度的升高,進(jìn)出口溫差的增大,系統(tǒng)制冷量減小,機(jī)組COP降低,系統(tǒng)運(yùn)行性能惡化.冬季工況下,隨著井水進(jìn)口溫度的升高,進(jìn)出口溫差的減小,系統(tǒng)的制熱量增加,機(jī)組COP提高,系統(tǒng)運(yùn)行性能優(yōu)化.在大溫差下增大換熱器面積能夠顯著提高系統(tǒng)性能.在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立了冷凝器、蒸發(fā)器以及渦旋壓縮機(jī)部件的數(shù)學(xué)模型,為地下水源熱泵系統(tǒng)整體模型的建立提供了良好的條件.在建模過(guò)程中,從大量蒸發(fā)和冷凝的換

3、熱關(guān)聯(lián)式中,通過(guò)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較找出了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果最為接近的換熱關(guān)聯(lián)式在建模過(guò)程中,針對(duì)冷凝器及板式換熱器的特點(diǎn),采取將冷凝器按面積分成若干個(gè)微元段,并將冷凝過(guò)程分成單相區(qū)和兩相區(qū)的方法.同時(shí)對(duì)渦旋壓縮機(jī)進(jìn)行建模和分析同時(shí)在熱力學(xué)平衡基礎(chǔ)上與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較,經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,對(duì)于換熱器模型,模擬計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差一般都在5％以內(nèi),最大為12%.壓縮機(jī)模型的計(jì)算誤差在6%以內(nèi).由此有理由可以相信,所建立的制冷系統(tǒng)各部件模型較好的反映了制冷過(guò)程的變化