随着经济和技术的发展以及能源和环境问题的日益突出,江水源热泵空调系统的区域化应用越来越广,二者结合出现的问题也更加突出,取水量大、输配能耗高等问题使得系统能效不高。本研究旨在研究江水源热泵区域供冷供热系统在区域负荷特性下的取水系统优化,提出江水源热泵系统区域化应用中取水方案的确定方法。
本文首先结合工程实例对江水源热泵区域供冷供热系统运行特点进行分析并提出现有项目中存在的问题,并对江水源热泵区域供冷供热系统进行分类,确定住宅小区和CBD商务区的江水源热泵区域供冷供热系统为研究对象。采用规划设计中的方法建立住宅小区区域模型和两种CBD商务区区域模型,以住宅、办公、酒店、商场四种典型功能单栋建筑负荷模型为基础进行复合,得到三种区域模型的负荷特性,并进一步得到三个区域模型的取水量变化规律,具有取水总量大,变化范围广,取水高差大的特点。
针对这三个特点首先提出水量调节方式,通过建立水泵运行能耗模型,分析水泵运行最佳运行方式,提出了单泵运行能耗模型,在此模型的基础上,得到了变频过程中,水泵能耗随流量的变化关系式 N=f(Q),并对阀门调节和水泵调节的效果进行了对比。在单泵运行模型的基础上,得到了多台泵联合运行模型,并以三台泵并联运行为例,分析了最佳节能运行方式,即流量大时,采用三台泵同时变速运行,流量较大时,采用两台泵同时变速运行,流量比较小时,采用单台泵变速运行。其次为了解决取水高差大的限制,研究了取水水泵一、二级两种配置方式的确定依据,同时取水高差作为并联水泵变频运行的限制条件得出了取水量变频下限。结合水量调节方式和取水量变频下限的限制,分析了区域划分对取水量变化的影响,并最终提出江水源热泵区域供冷供热系统取水方案的确定方法。最后以某江水源热泵系统为实例,对其取水系统进行优化,通过优化前后取水泵能耗对比说明了对江水源热泵区域供冷供热系统取水系统优化的现实意义。本论文研究提出的江水源热泵区域供冷供热系统取水部分优化方案为江水源热泵系统区域化应用的研究提供了重要的理论依据。