地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统研究

• 作 者: 郭晓强
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 地埋管地源热泵 冰蓄冷 空调系统 能耗分析 经济性比较

随着国民经济的发展,能源紧张问题日益突出,对建筑物的供暖空调方式提出了新的要求,地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统因同时具有地埋管地源热泵系统的节能环保优势和冰蓄冷“移峰填谷”的优势而受到人们广泛关注。为了在实际工程中显现地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统的的诸多优势,取得较好的社会经济效益,合理准确的设计方法尤为重要。本课题以济南市某办公楼为例,设计了地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统,并对该系统进行了能耗分析及经济性评价。首先,使用DeST动态负荷模拟软件计算出全年逐时空调冷热负荷,在此基础上计算了逐月累积冷热负荷和全年累积冷热负荷。并计算了夏季典型设计日逐时冷负荷、75%典型设计日逐时冷负荷及50%典型设计日逐时冷负荷,为系统设计方案的确定、能耗分析及经济性比较提供依据。其次,根据负荷情况,为此办公楼设计了地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统。对系统的运行、流程配置、控制策略及地埋管换热器的设计进行了优化分析。在确定系统主要设备容量及设备参数后,确立了系统的最优化的设计方案。建立了热泵机组的能耗分析模型,利用地源热泵专业设计软件“地热之星”等辅助软件,精确计算了系统连续运行15年热泵机组的逐年耗电量及全年逐时耗电量,以山东省济南市分时电价为基础,计算了热泵机组的逐时运行费用及逐年运行费用,并进行了比较分析。建立了水泵的能耗分析模型,分别计算了供冷季、供热季水泵的运行费用及全年运行费用。最后,分别采用初投资回收年限法和平均年度运行费用法对地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统与水冷冷水机组+城市热网系统、冰蓄冷+城市热网系统、单纯地埋管地源热泵系统进行了经济性比较。结果表明,地埋管地源热泵与冰蓄冷联合运行空调系统的初投资回收年限较合适,平均年度运行费用最低。