江水冷熱資源區(qū)域化應用規(guī)劃問題研究.pdf

1、本文在調研與測試的基礎上,將江水源熱泵區(qū)域化應用系統(tǒng)與常規(guī)系統(tǒng)進行了比較,得出該系統(tǒng)具有負荷變化范圍大、取水能耗大、組成結構龐雜、能效影響因素多、調解難度大等特點。其次,根據上述特點,建立了取水泵、熱泵機組、輸配一次和二次水泵的能耗模型;取常用制冷劑 R22為例,以熱力學原理對系統(tǒng)制冰和空調工況下的能耗分別進行計算,得出單位制冷量下的能耗比例為1.584:1;以圓管直埋式敷設管道為例,借助一維傳熱模型推導出輸配管道長度l上的管道溫升計算

2、公式,并根據相關測試數據對該公式進行了隔熱效率和附加損失的修正,得到管道溫升計算公式,給出了公式的適用范圍;另外,以最具代表性的枝狀管網為例,在確定的管網拓撲結構下,以輸配系統(tǒng)全生命周期最佳經濟性為目標建立模型,以整數規(guī)劃法優(yōu)化輸配管徑,借助LINGO軟件編程計算,得出了各輸配范圍a下各管段的最佳管徑;再次,以重慶地區(qū)典型住宅、酒店、辦公及商業(yè)為例,對建筑負荷進行模擬,得出各不同建筑的單位面積全年負荷曲線,并根據所建立的區(qū)域模型中不同建

3、筑的比例,將曲線逐時疊加,得出區(qū)域范圍內總負荷以10％為頻段的時間比例。
　　本研究根據不同負荷率下的運行時間比例,借助所建立的江水源熱泵區(qū)域化應用系統(tǒng)能耗模型及輸配冷量損失數學模型,計算出各輸配范圍下系統(tǒng)夏季供冷運行時單位末端冷量下的平均能耗,并擬合出該能耗與輸配范圍間關系的方程;運用上述方程,以常規(guī)系統(tǒng)中能效較高的VRF系統(tǒng)在不同制冷劑輸配當量長度下的單位末端冷量為限值,得出在取水高差20m時,0.12kw/m負荷密度下,對應

4、于VRF系統(tǒng)制冷劑管道當量長度8m、50m和100m的區(qū)域范圍分別為a?243.1m、762.2m、1324.5m;0.082kw/m、0.062kw/m負荷密度下的情況為:200.1m、663.0m、1111.9m和158.7m、498.8 m、867.2m。即a隨著負荷密度的增加呈增大趨勢,且負荷密度越大,則對應當量長度的影響越小。而在保持負荷密度0.12kw/m不變的情況下,15m、20 m取水高差下的a分別為377.8m、898

5、.8m、1463.3m和243.1m、762.2m、1324.5m,25m、30 m高差下的情況與此相似。即a隨取水高差的增大呈減小趨勢,且高差越大,取水高差的影響越小。建立上述兩種系統(tǒng)的LCC(全壽命周期成本)數學模型,以VRF系統(tǒng)成本為上限,求得各負荷密度、取水高差下的經濟供冷范圍。分析得出該范圍大于相同條件下的能耗限定范圍,總結出二者隨負荷密度與取水高差的變化而變化的趨勢一致,且后者變化幅度更大,約為前者2倍。針對某江水源熱泵區(qū)域