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【論文精選】冰源熱泵與地埋管地源熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)仿真

時(shí)間：2022-03-18 來源： 瀏覽：

【論文精選】冰源熱泵與地埋管地源熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)仿真

原創(chuàng) 馬宏權(quán)，等 煤氣與熱力雜志
煤氣與熱力雜志

GAS-HEAT1978

《煤氣與熱力》始于1978年，創(chuàng)刊于1981年，中國核心期刊，中國土木工程學(xué)會燃?xì)夥謺：Y選燃?xì)夤嵝袠I(yè)最有價(jià)值的技術(shù)信息，新聞分類整理、政策標(biāo)準(zhǔn)、熱點(diǎn)討論、投稿查詢、論文檢索、寫作指導(dǎo)、編委風(fēng)采、精品會議……

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作 者： 馬宏權(quán)，徐連，胡志高，胡平放，朱娜，雷飛

第一作者單位：南京豐盛新能源股份有限公司

摘自《煤氣與熱力》2022年3月刊

參考文獻(xiàn)示例

馬宏權(quán)，徐連，胡志高， 等 .    冰源熱泵與地埋管地源熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)仿真 ［J］.    煤氣與熱力， 2022，42（3） ：A06-A10，A18.

相關(guān)推廣

1

換熱設(shè)備

1    概述
近年來，水源熱泵發(fā)展迅速 ［ 1 ］ 。對于以地表河流、湖泊等為低溫冷熱源的地表水源熱泵 ［ 2 ］ ，過低的取水溫度易導(dǎo)致蒸發(fā)器出水溫度過低，甚至無法制熱 ［ 3 ］ 。
 
夏熱冬冷地區(qū)供暖期地表水表面凍結(jié)情況比較多，冰層下未凍結(jié)的近冰點(diǎn)低溫水體蘊(yùn)含著巨大熱能。低溫水相變制熱技術(shù)以過冷水動態(tài)制冰法為理論基礎(chǔ) ［ 4-6 ］ ，提取低溫水與過冷水之間的熱量，為水源熱泵機(jī)組提供低溫?zé)嵩?。這項(xiàng)技術(shù)突破了常規(guī)水源熱泵的應(yīng)用局限，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)了對低溫水熱能的利用。
 
本文將低溫水相變制熱技術(shù)與水源熱泵機(jī)組相結(jié)合（本文稱為冰源熱泵機(jī)組），采用 TRNSYS 軟件對冰源熱泵機(jī)組與地埋管地源熱泵機(jī)組聯(lián)合供暖系統(tǒng)（本文稱為聯(lián)合供暖系統(tǒng)）的運(yùn)行特性及能效進(jìn)行仿真。
 
2    低溫水相變制熱技術(shù)
低溫水相變制熱技術(shù)以過冷水動態(tài)制冰法為理論基礎(chǔ) ［ 6 ］ ，將常規(guī)水源熱泵轉(zhuǎn)化為可在水源溫度 0 ℃以下運(yùn)行的全工況水源熱泵。系統(tǒng)流程見圖 1 。低溫水相變制熱系統(tǒng)主要包括過冷水 換熱器 、超聲波過冷解除裝置、冰水混合物分離裝置等 ［ 7 ］ 。對于過冷水換熱器：一個(gè)換熱通道與水源熱泵的蒸發(fā)器構(gòu)成供熱循環(huán)，循環(huán)介質(zhì)為質(zhì)量分?jǐn)?shù) 15% 的乙二醇溶液，將過冷水換熱器從過冷水側(cè)獲得的熱量傳遞給水源熱泵。另一個(gè)換熱通道與超聲波過冷解除裝置、冰水混合物分離裝置、預(yù)熱器等構(gòu)成低溫?zé)嵩囱h(huán)，提取低溫水制冰釋放的相變潛熱。
 
圖 1    低溫水相變制熱系統(tǒng)流程
1. 水源熱泵   2. 過冷水換熱器   3. 超聲波過冷解除裝置   4. 冰水混合物分離裝置   5. 預(yù)熱器   6. 乙二醇溶液泵   7. 冰漿循環(huán)泵   8 、 9. 溫度傳感器   10. 冰晶傳播阻斷器   11. 冰晶過濾器
 
冰水混合物分離裝置出口低溫水流經(jīng)冰晶過濾器，以防止冰晶進(jìn)入過冷水換熱器發(fā)生凍堵。預(yù)熱器根據(jù)溫度傳感器 8 、 9 的溫度信號決定是否開啟，配合冰晶傳播阻斷器，防止進(jìn)入過冷水 換熱器 的過冷水因溫度過低或者存在細(xì)小冰晶顆粒而提前結(jié)冰。過冷水換熱器出口過冷水在超聲波過冷解除裝置中解除過冷狀態(tài)，發(fā)生部分結(jié)冰，形成冰漿，最終在冰水混合物分離裝置中將冰晶分離。補(bǔ)水補(bǔ)充因分離冰漿造成的液體流失。
 
3    聯(lián)合供暖系統(tǒng)
 
以南京地區(qū)某住宅建筑為研究對象，該建筑原采用地埋管地源熱泵機(jī)組供冷、供暖以及全年供應(yīng)生活熱水，地埋管鉆孔數(shù)量 185 個(gè)，按 5 m × 5 m 間距排布。投入運(yùn)行 6 a 后，因冷熱負(fù)荷不平衡導(dǎo)致土壤出現(xiàn)冷堆積，供暖期難以正常供暖。
 
考慮到該地區(qū)供暖期低溫地表水源資源豐富，采用聯(lián)合供暖系統(tǒng)，將 2 臺地埋管地源熱泵機(jī)組中的 1 臺改造為冰源熱泵機(jī)組，從而組成聯(lián)合供暖系統(tǒng)。在一定程度上緩和土壤的冷堆積，有助于恢復(fù)土壤的熱性能。聯(lián)合供暖系統(tǒng)工藝流程見圖 2 。供暖期聯(lián)合供暖系統(tǒng)閥門開閉情況見表 1 。圖 2 中空心閥門為關(guān)閉狀態(tài)，實(shí)心閥門為開啟狀態(tài)。紅色、綠色、藍(lán)色實(shí)線為導(dǎo)通管線，黑色實(shí)線為非導(dǎo)通管線。紅色實(shí)線代表生活熱水、供暖熱水管線，綠色實(shí)線代表冰源熱泵機(jī)組管線，藍(lán)色實(shí)線代表地埋管換熱器循環(huán)水管線。供暖期生活熱水、供暖熱水由冰源熱泵機(jī)組、地埋管地源熱泵機(jī)組共同承擔(dān)。
 
圖 2    聯(lián)合供暖系統(tǒng)工藝流程
 
A1~A8 、 B1 、 B2 、 C1 、 C2 、 D1 、 D2 、 E1 、 E2 、 F1 、 F2. 閥門
 
表 1    供暖期閥門開閉情況
 
4    研究對象與方法
 
采用 TRNSYS 軟件搭建模擬平臺，使用其中的 Simulation Studio 軟件包調(diào)用氣象、設(shè)備、計(jì)算、控制和輸入輸出等組件。聯(lián)合供暖系統(tǒng)仿真模型（軟件截圖）見圖 3 。針對供暖工況，對目標(biāo)建筑建立 DeST 模型，得到目標(biāo)建筑的負(fù)荷分布，將負(fù)荷導(dǎo)入 TRNSYS 軟件中用于仿真計(jì)算。
 
圖 3    聯(lián)合供暖系統(tǒng)仿真模型（軟件截圖）
 
表 2    主要設(shè)備額定輸入電功率
 
結(jié)合 TRNSYS 研究工具中 Simulation Studio 軟件包提供的組件建模，以冰源熱泵機(jī)組為基載主機(jī)，地埋管地源熱泵機(jī)組作為調(diào)峰熱源。主要控制內(nèi)容包括：熱泵機(jī)組及動態(tài)制冰模塊啟?？刂啤⑺昧髁靠刂?。以滿足生活熱水、供暖熱負(fù)荷為目標(biāo)，控制策略包括：當(dāng)總熱負(fù)荷在冰源熱泵機(jī)組額定制熱量 60% 以上時(shí)，開啟地埋管地源熱泵機(jī)組。利用溫差控制器監(jiān)測建筑負(fù)荷側(cè)供回水溫差，并將溫差控制在一定范圍內(nèi)。依據(jù)定溫差變流量的原則，控制水泵流量。
 
對比 2017 年 11 月 15 日的運(yùn)行數(shù)據(jù)與模擬運(yùn)行數(shù)據(jù)（以南京地區(qū)典型年供暖期氣象參數(shù)為條件）可知，兩者整體差異比較小，說明模型仿真結(jié)果可信。
 
5    仿真結(jié)果
 
在水源、土壤熱物性條件確定的前提下，對系統(tǒng)能效受含冰率、乙二醇溶液循環(huán)溫差的影響進(jìn)行分析。含冰率為冰漿中冰晶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，峰值含冰率指允許最大含冰率，平均含冰率指供暖期平均含冰率。乙二醇溶液循環(huán)溫差指過冷水換熱器出口與冰源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出口溫差。
 
①水泵耗電量
 
不同峰值含冰率、乙二醇溶液循環(huán)溫差下的供暖期平均含冰率、乙二醇溶液泵耗電量、冰漿循環(huán)泵耗電量見表 3 。由表 3 可知，低溫水相變制熱系統(tǒng)在供暖期并非始終保持滿負(fù)荷的制冰狀態(tài)，不同條件下平均含冰率均小于設(shè)定的峰值含冰率。在乙二醇溶液循環(huán)溫差一定的條件下，冰漿循環(huán)泵耗電量隨峰值含冰率增大呈下降趨勢。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，乙二醇溶液泵耗電量隨峰值含冰率的增大而增加。隨著峰值含冰率的增大，乙二醇溶液泵耗電量在低乙二醇溶液循環(huán)溫差下的上升趨勢明顯，在高乙二醇溶液循環(huán)溫差下的上升趨勢變緩。
 
表 3    不同峰值含冰率、乙二醇溶液循環(huán)溫差下的供暖期平均含冰率、乙二醇溶液泵耗電量、冰漿循環(huán)泵耗電量
 
②熱泵機(jī)組耗電量
 
不同峰值含冰率、乙二醇溶液循環(huán)溫差下的供暖期冰源熱泵機(jī)組耗電量、地埋管地源熱泵機(jī)組耗電量見表 4 。機(jī)組耗電量不含循環(huán)泵 1 、 2 的耗電量。由表 4 可知，隨著峰值含冰率增大，低溫水相變制熱系統(tǒng)承擔(dān)了更多熱負(fù)荷，冰源熱泵機(jī)組耗電量呈上升趨勢。峰值含冰率一定時(shí)，隨著乙二醇溶液循環(huán)溫差增大，冰源熱泵機(jī)組耗電量呈下降趨勢。地埋管地源熱泵機(jī)組耗電量對峰值含冰率、乙二醇溶液循環(huán)溫差的變化不敏感。
表 4    不同峰值含冰率、乙二醇溶液循環(huán)溫差下的供暖期冰源熱泵機(jī)組耗電量、地埋管地源熱泵機(jī)組耗電量
 
③季節(jié)能效比
 
不同峰值含冰率、乙二醇溶液循環(huán)溫差下的冰源熱泵機(jī)組季節(jié)能效比、地埋管地源熱泵機(jī)組季節(jié)能效比見表 5 。由表 5 可知，與地埋管地源熱泵機(jī)組相比，冰源熱泵機(jī)組能效比受峰值含冰率、乙二醇溶液循環(huán)溫差的影響更加明顯。在低峰值含冰率下，比較高的乙二醇溶液循環(huán)溫差對應(yīng)較高的冰源熱泵機(jī)組能效。在高峰值含冰率條件下，過低的乙二醇溶液循環(huán)溫差不利于冰源熱泵機(jī)組能效的提高。
 
表 5    不同峰值含冰率、乙二醇溶液循環(huán)溫差下的冰源熱泵機(jī)組季節(jié)能效比、地埋管地源熱泵機(jī)組季節(jié)能效比
 
6    結(jié)論
 
①水泵耗電量：低溫水相變制熱系統(tǒng)在供暖期并非始終保持滿負(fù)荷的制冰狀態(tài)，不同條件下平均含冰率均小于設(shè)定的峰值含冰率。在乙二醇溶液循環(huán)溫差一定的條件下，冰漿循環(huán)泵耗電量隨峰值含冰率增大呈下降趨勢。乙二醇溶液泵耗電量隨峰值含冰率的增大而增加。隨著峰值含冰率的增大，乙二醇溶液泵耗電量在低乙二醇溶液循環(huán)溫差下的上升趨勢明顯，在高乙二醇溶液循環(huán)溫差下的上升趨勢變緩。
 
②熱泵機(jī)組耗電量：隨著峰值含冰率增大，低溫水相變制熱系統(tǒng)承擔(dān)了更多熱負(fù)荷，冰源熱泵機(jī)組耗電量呈上升趨勢。峰值含冰率一定時(shí)，隨著乙二醇溶液循環(huán)溫差增大，冰源熱泵機(jī)組耗電量呈下降趨勢。地埋管地源熱泵機(jī)組耗電量對峰值含冰率、乙二醇溶液循環(huán)溫差的變化不敏感。
 
③機(jī)組能效比：與地埋管地源熱泵機(jī)組相比，冰源熱泵機(jī)組能效比受峰值含冰率、乙二醇溶液循環(huán)溫差的影響更加明顯。在低峰值含冰率下，比較高的乙二醇溶液循環(huán)溫差對應(yīng)較高的冰源熱泵機(jī)組能效。在高峰值含冰率條件下，過低的乙二醇溶液循環(huán)溫差不利于冰源熱泵機(jī)組能效的提高。
參考文獻(xiàn)：
［ 1 ］徐偉 .  《中國地源熱泵發(fā)展研究報(bào)告》（摘選）——國際國內(nèi)地源熱泵技術(shù)發(fā)展［ J ］ .  建設(shè)科技， 2010 （ 18 ）： 14-18.
 
［ 2 ］雷飛，胡平放，孫啟明 .  地下水源熱泵流量經(jīng)濟(jì)性分析及地下水有效利用［ J ］ .  制冷與空調(diào)， 2012 （ 3 ）： 23-27.
 
［ 3 ］白亞娟，張亞楠 .  水源熱泵技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用中存在的問題［ J ］ .  陜西煤炭， 2016 （ 6 ）： 16-19.
 
［ 4 ］李秋生 .  住宅用水源熱泵中央空調(diào)機(jī)組動態(tài)特性研究及能耗分析（碩士學(xué)位論文）［ D ］ .  天津：天津大學(xué)， 2004 ： 4-6.
 
［ 5 ］高蕊笑，張慶鋼，王藝，等 .  冰漿的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［ J ］ .  制冷技術(shù)， 2019 （ 5 ）： 65-71.
 
［ 6 ］章學(xué)來，楊鵬程，王文國，等 .  過冷水制冰技術(shù)的研究進(jìn)展［ C ］ // 中國建筑學(xué)會暖通空調(diào)分會 .  全國暖通空調(diào)制冷 2008 年學(xué)術(shù)年會資料集 .  成都：中國建筑學(xué)會暖通空調(diào)分會， 2008 ： 113.
 
［ 7 ］胡婧娟，樊貴盛 .  季節(jié)性凍土區(qū)越冬期河流地表水溫度變化特性研究［ J ］ .  節(jié)水灌溉， 2018 （ 6 ）： 7-11.
 
［ 8 ］王敏，余躍進(jìn)，詹艷萍，等 .  長江水作為糧庫空調(diào)系統(tǒng)冷卻水源的可行性研究［ J ］ .  南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（工程技術(shù)版）， 2013 （ 2 ）： 32-36.
 
（本文責(zé)任編輯：賀明?。?/span>
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