水源熱泵機(jī)組性能的模擬與實(shí)驗(yàn).pdf

1、制冷空調(diào)裝置性能模擬是制冷空調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代化的重要體現(xiàn)，將計(jì)算模型用于產(chǎn)品開發(fā)、優(yōu)化，可以減少整機(jī)試驗(yàn)次數(shù)，縮短研發(fā)周期，節(jié)約研發(fā)成本。與傳統(tǒng)風(fēng)冷熱泵、冷水機(jī)組相比，水源熱泵機(jī)組具有顯著的節(jié)能效果，有望得到更廣泛的應(yīng)用。本文建立了水源熱泵機(jī)組性能模擬的計(jì)算模型，通過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該模型的有效性，利用建立的計(jì)算模型模擬了各種工況下水源熱泵機(jī)組的性能，得到了水源熱泵機(jī)組的節(jié)能效果。主要研究工作包括以下三個(gè)方面。
　　采用穩(wěn)態(tài)集中

2、參數(shù)模型分別建立了螺桿式壓縮機(jī)、熱力膨脹閥、殼管式冷凝器、滿液式蒸發(fā)器等水源熱泵機(jī)組的部件模型；根據(jù)能量守恒和質(zhì)量守恒將各部件模型耦合為系統(tǒng)模型。為了優(yōu)化計(jì)算模型，提高運(yùn)算速度，改進(jìn)了換熱器的計(jì)算模型。在換熱器模型中，僅假設(shè)制冷劑出口的焓值，而冷卻或冷凍水的出口溫度由能量守恒計(jì)算得到，無需迭代計(jì)算。由于壓縮機(jī)出口壓力可以根據(jù)壓縮機(jī)的性能參數(shù)計(jì)算得出，在系統(tǒng)模型中，僅假設(shè)蒸發(fā)壓力，不再產(chǎn)生確定冷凝壓力的迭代計(jì)算。系統(tǒng)模型還考慮了膨脹閥開啟

3、度對(duì)熱泵機(jī)組性能的影響，并由其控制系統(tǒng)質(zhì)量平衡。
　　為驗(yàn)證熱泵機(jī)組計(jì)算模型的有效性，建立了水源熱泵機(jī)組性能測(cè)試臺(tái)，測(cè)試了某水源熱泵機(jī)組的性能。將實(shí)驗(yàn)值和模型預(yù)測(cè)值對(duì)比，實(shí)驗(yàn)值和預(yù)測(cè)值的相對(duì)誤差小于5％。由于江水水質(zhì)的不同，會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器的熱阻變化。選用針對(duì)重慶市長(zhǎng)江水水質(zhì)特點(diǎn)研發(fā)的水源熱泵機(jī)組，在不同的水質(zhì)條件下進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，隨著水質(zhì)條件的惡化，該機(jī)組的性能系數(shù)最大下降了3.73%。
　　由于重慶市處于冬

4、暖夏熱地區(qū)，冬季供暖負(fù)荷較小，一般滿足夏季供冷要求既能滿足冬季的供暖要求。為此，本文以供冷季為主要研究對(duì)象。根據(jù)重慶市長(zhǎng)江水水溫變化特點(diǎn)，預(yù)測(cè)了江水溫度對(duì)水源熱泵機(jī)組性能的影響。結(jié)果表明：江水逐時(shí)溫度對(duì)機(jī)組性能系數(shù)影響很小，江水月平均溫度變化導(dǎo)致機(jī)組性能系數(shù)最大下降5.01%。選用長(zhǎng)江水為冷卻水，應(yīng)用系統(tǒng)模型計(jì)算分析得知，選用長(zhǎng)江水作為冷源可以確保機(jī)組穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，對(duì)機(jī)組的性能影響較小，有較大的節(jié)能潛力。針對(duì)某辦公樓，應(yīng)用該模型計(jì)算了