地下水源熱泵系統(tǒng)匹配的實驗與模擬研究.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,這就使得近年來地下水源熱泵在中國得到了日益廣泛的應用.但由于缺少對地下水源熱泵系統(tǒng)性能透徹的了解,目前國內(nèi)仍沒有制定關于地下水源熱泵系統(tǒng)的工況技術標準以及設計規(guī)范,就使得該系統(tǒng)在應用和推廣中受到了很大的限制.為了解決上述問題,我們建立了地下水源熱泵系統(tǒng)實驗臺,采用實驗和模擬相結(jié)合的方法,對系統(tǒng)的性能特性進行研究分析.該課題通過實驗測試井水進口溫度、進出口溫差以及在不同溫差下?lián)Q熱器面積匹

2、配對系統(tǒng)性能的影響.實驗結(jié)果表明,夏季工況下,隨著井水進口溫度的升高,進出口溫差的增大,系統(tǒng)制冷量減小,機組COP降低,系統(tǒng)運行性能惡化.冬季工況下,隨著井水進口溫度的升高,進出口溫差的減小,系統(tǒng)的制熱量增加,機組COP提高,系統(tǒng)運行性能優(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.在實驗的基礎上,建立了冷凝器、蒸發(fā)器以及渦旋壓縮機部件的數(shù)學模型,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.在建模過程中,從大量蒸發(fā)和冷凝的換

3、熱關聯(lián)式中,通過與實驗數(shù)據(jù)的比較找出了與實驗結(jié)果最為接近的換熱關聯(lián)式在建模過程中,針對冷凝器及板式換熱器的特點,采取將冷凝器按面積分成若干個微元段,并將冷凝過程分成單相區(qū)和兩相區(qū)的方法.同時對渦旋壓縮機進行建模和分析同時在熱力學平衡基礎上與實驗數(shù)據(jù)比較,經(jīng)過驗證,對于換熱器模型,模擬計算與實驗結(jié)果的誤差一般都在5％以內(nèi),最大為12%.壓縮機模型的計算誤差在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程的變化