水源热泵复合式系统的优化匹配和运行调控

江水源热泵作为可再生能源的一种形式，将水体中储存的冷量或热量通过热泵提取后供给室内，具有节水、节电和减少污染物排放的巨大优势；冷却塔作为传统的制冷装置，在空气温度较低时使用优势明显。因此将两种技术联合应用，能充分发挥各自的优势，实现对资源的合理优化，最大限度的实现系统高效、经济、节能。
　　本研究针对江水源热泵复合式系统应用的一些关键技术问题进行研究，从而为实现该系统的高效经济运行提供理论依据，为工程应用提供参考。对水源热泵复合式系统做全方位的分类，并说明各种系统形式的适用范围；分析了影响江水源热泵系统能效和常规冷却塔系统能效的逐时外部条件；依据能效优先的原则，对两种系统进行对比分析，推导出江水源热泵在不同负荷率下，相对常规系统节能的临界温差tD的计算公式；综合考虑逐时江水温度、逐时室外空气湿球温度、逐时取水高差和逐时部分负荷率，遵从建筑空调冷热量供应侧和需求侧最佳匹配的理念，首次提出四类建筑江水源热泵复合式系统冷却塔负荷分担比例；基于水源热泵复合式系统的分类，考虑各方案的经济因素、技术因素、环境效益、社会影响四个方面，采用模糊层次分析法FAHP选择合理的系统方案；针对某江水源热泵+冷却塔复合式系统，在冷却塔50％负荷分担比例的前提下，提出6种可能最优的控制策略，利用matlab分别编程计算分析。
　　研究结果表明：水源热泵复合式系统可以按照辅助系统的形式、作用方式、作用位置、组合方式等分类，在工程应用中负荷侧并联和冷热源侧并联两种形式应用较多；利用DEST建立典型模型，分析了不同建筑末端负荷特性，并分析了重庆地区江水温度、取水高差、空气温度等逐时变化，为系统负荷与能耗的动态耦合分析提供依据；江水源热泵相对节能临界温差tD与取水高差H和部分负荷率PLR有关，本研究根据江水取水泵的变频限制，针对0.72时开启辅助系统）节能效果也较好，节能率为7.67%。
　　本文研究表明，水源热泵复合式系统具有推广应用的价值，可以解决在夏初及夏末时间段江水源热泵取水高差大、部分负荷率低造成的系统能效较低的问题。