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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
热负荷占优型建筑物地源热泵复合系统的仿真模拟及控制策略分析
  • 作者

    吴建华高鹏文兰孙文峰张文科

  • 单位

    山东省煤田地质局第四勘探队山东建筑大学热能工程学院

  • 摘要
    采用地源热泵系统进行供暖、制冷的建筑物热负荷明显高于冷负荷,导致地下介质温度逐渐降低,从而影响系统的制热性能。文章构建了空气源热泵与地源热泵联合承担冬季热负荷的双源系统,并提出具有创新性的负载比控制策略,较已有的控制策略更有优势,且能够有效克服单一地源热泵系统的弊端。以某办公建筑为研究对象,采用TRNSYS仿真平台完成建筑负荷的模拟计算,建立了地源和空气源热泵机组的数学模型,并基于仿真平台建立了双源系统的模块;以减缓降低地下介质温度为目标,基于双源系统制定时间控制、干球温差控制和额定最大负载比控制3种策略,逐时模拟输出各项参数。分析结果发现:干球温差为14℃和额定最大负载比为70%控制策略的复合系统具有最好的均衡土壤温度效果;将单一地源热泵和复合系统进行对比分析,在额定最大负载比为70%条件下,复合系统运行10 a时土壤温度的波动最低。文章的研究结果可为地源热泵复合系统项目提供理论依据和技术指导,促进地热能技术的推广应用。
  • 关键词

    复合系统控制策略土壤温度数学模型

  • 基金项目(Foundation)
    潍坊市科学技术发展计划项目(2022ZJ1092);山东省煤田地质局重点科研专项[鲁煤地科字(2022)11号];
  • 文章目录


    0 引言
    1 建筑物的负荷分析
    1.1 建筑物信息
    1.2 气象参数分析
    1.3 建筑负荷计算
    2 地源和空气源热泵机组的模型
    2.1 地源热泵机组的数学模型
    2.2 空气源热泵机组的数学模型
    3 复合系统的控制策略与仿真
    3.1 时间控制策略下的仿真模拟
    3.2 干球温差控制策略下的仿真模拟
    3.3 额定最大负载比控制策略下的仿真模拟
    4 单一地源热泵与复合系统的比较
    5 结论
  • 引用格式
    [1]吴建华,高鹏,文兰,等.热负荷占优型建筑物地源热泵复合系统的仿真模拟及控制策略分析[J].可再生能源,2024,42(11):1458-1467.
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