226_湖库塘开式水源热泵系统的全年能耗分析方法研究.doc

湖库塘开式水源热泵系统全年能耗分析方法研究 水源热泵，湖库塘源，nnual energy consumption calculation model of open-loop lake-source heat pump Fan Ya-ming Xu Yuan-yuan Department of Environmental and Equipment Engineering, Fujian University of Technology Abstract: In this paper the annual energy consumption calculation model of open-loop lake-source heat pump is established. And the comparison of annual energy use of lake-source heat pump system with air source heat pump system is presented. SEER of lake-source heat pump system in winter and summer are higher than air-source heat pump system. It prove that open loop lake source heat pump is more energy efficient than air-source heat pump. However, SEER of open-loop water source heat pump systems used with lake decrease in winter and summer included by water pump. So, it is necessary to decrease the energy consumption of water pump for higher energy efficiency of open-loop lake source heat pump system. Keywords: Lake -source heat pump; Annual energy consumption; Open-loop; 0 研究背景与意义 与传统冷热源技术相比，作为一项有效利用低品质自然冷源的制冷供热技术，湖库塘开式水源热泵系统的缺点是初投资大。因此湖库塘开式水源热泵系统是否具有经济竞争力、是否是技术可行的节能措施，是决定其推广应用的关键问题。目前国内外通常利用简化方法对具体空调冷热源工程进行经济分析：首先估算冷热源工程初投资、然后模拟计算空调冷热源系统运行费用、最后进行总的技术经济分析比较。而空调系统冷热源能耗分析与计算 [-3] 是以上经济分析的关键。并且，空调系统冷热源能耗分析对建筑设计和空调系统设计的节能优化、以及空调系统的运行管理都有着重要指导意义[]。 由于湖库塘开式水源热泵系统包括热泵机组和湖库塘取排水两个部分，并且两者交互影响。因此本文在研究湖库塘取排水温度模型[]和水源热泵机组性能模型[]的基础上，提出一种简单可行的湖库塘开式水源热泵系统全年能耗分析方法，然后以小型办公建筑为实例，进行具体的全年能耗分析，最后与空气源热泵的能耗相对比，分析有利于湖库塘开式水源热泵系统的有效途径，为其推广应用奠定理论指导基础。 1湖库塘开式水源热泵系统全年能耗计算方法 湖库塘开式水源热泵系统的全年能耗分析由建筑全年冷热负荷、热泵机组全年能耗和湖库塘全年水温变化三方面的分析计算耦合而成。 整个空调系统的能耗包括冷热源设备侧能耗和空调用户端能耗两大部分，为了简化研究分析，假定空调用户端能耗在各种冷、热情况下基本相同，主要侧重考虑冷热源设备侧的能耗差异。湖库塘开式水源热泵系统的冷热源设备侧能耗大致由水源热泵机组能耗和湖库塘循环水泵能耗两部分构成。 1.1 湖库塘开式水源热泵系统运行特点分析 为了将建筑物的各房间维持在设定温湿度，湖库塘开式水源热泵为建筑的空调末端提供冷、热源。在夏季工况下，热泵机组将建筑冷负荷、机组的输入功率转移到湖库塘中；在冬季工况下，热泵机组从湖库塘中获取的热量应等于建筑热负荷减去压缩机功率。与第湖库塘开式水源热泵满负荷运行工况相比，在全年实际情况中，由于建筑冷热负荷逐时变化，水源热泵机组全年大部分时间在部分负荷下运行。 1.2 湖库塘开式水源热泵系统全年能耗计算流程 由上述运行特点分析可知，湖库塘开式水源热泵系统的能耗需联立求解建筑物的冷热负荷、热泵机组的性能和湖库塘传热性能的耦合关系，其各部分的相互关系如图1。 图1 湖库塘开式水源热泵系统能耗