根據(jù)能量守恒原理和集中參數(shù)法對(duì)該系統(tǒng)建立了整體的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。針對(duì)設(shè)定水泵機(jī)組埋管側(cè)入口冷卻水最高溫度為29℃的控制策略，將該動(dòng)態(tài)模型與TRNSYS模型的運(yùn)行仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，并對(duì)該系統(tǒng)不同控制模式下系統(tǒng)的運(yùn)行狀況及性能進(jìn)行了仿真。廣一水泵廠得到了以下的結(jié)論:

1、基于典型氣象年天氣參數(shù)利用DeST軟件對(duì)該建筑進(jìn)行全年空調(diào)逐時(shí)負(fù)荷計(jì)算，顯示該建筑夏冬季空調(diào)峰值負(fù)荷比為1.62，夏冬季累計(jì)冷熱負(fù)荷比2.71，冬夏季空調(diào)負(fù)荷比例懸殊，考慮使用冷卻塔輔助地源熱泵系統(tǒng)。利用GLD軟件在導(dǎo)入建筑逐月累計(jì)負(fù)荷并設(shè)置土壤與管材物性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)計(jì)算地埋管環(huán)路系統(tǒng)，設(shè)計(jì)結(jié)果為20根鉆孔5X4布置，鉆孔深85米；輔助冷卻塔設(shè)計(jì)容量為116kW。

2、在對(duì)冷卻塔輔助地源熱泵系統(tǒng)合理假設(shè)和適當(dāng)簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上，建立了系統(tǒng)整體的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。以設(shè)定水泵機(jī)組埋管側(cè)最高入口水溫29℃為例，對(duì)該冷卻塔輔助地源熱泵系統(tǒng)分別用動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型與TRNSYS模型進(jìn)行仿真和對(duì)比，結(jié)果表明二者在系統(tǒng)全年能耗及土壤溫度變化方面都吻合的很好。

3、針對(duì)該冷卻塔輔助地源熱泵系統(tǒng)，控制模式1控制簡(jiǎn)單，起到很好的“削峰”作用，機(jī)組埋管側(cè)入口冷卻水溫度的設(shè)定值越低，系統(tǒng)的COP越高，土壤的熱不平衡率越小，設(shè)定值取29℃為該控制模式下最優(yōu)控制策略，全年機(jī)組平均COP為4.325，系統(tǒng)平均COP為2.755，管群區(qū)域土壤平均溫升為2.05℃。

4、控制模式2能夠?yàn)槔鋮s塔創(chuàng)造有利運(yùn)行條件，當(dāng)天氣惡劣不利于冷卻塔運(yùn)行時(shí)，冷卻塔可以停運(yùn)，不會(huì)造成廣一離心泵的進(jìn)水溫度過(guò)高。設(shè)定溫差越大，系統(tǒng)COP越小，土壤的熱不平衡率越大，2℃溫差控制為最優(yōu)控制方案，全年機(jī)組平均COP為4.488，系統(tǒng)平均COP為2.783，管群區(qū)域土壤平均溫升為1.65℃。

5、控制模式3利用夜間較低的室外濕球溫度散失土壤中聚積的熱量，能夠一定幅度的提高機(jī)組COP，但增加了埋管側(cè)水泵和冷卻塔夜間運(yùn)行的能耗，系統(tǒng)COP較低，全年機(jī)組平均COP為4.317，系統(tǒng)平均COP為2.621，管群區(qū)域土壤平均溫升為1.86℃o

6、控制模式4充分利用過(guò)渡季較低的濕球溫度來(lái)散熱，明顯減少了土壤的熱不平衡，但埋管廣一離心泵和冷卻塔增加的能耗也非常明顯，系統(tǒng)的COP是串聯(lián)系統(tǒng)這四種模式中最低的，運(yùn)行全年機(jī)組平均COP為4.541，系統(tǒng)平均COP為2.512，管群區(qū)域土壤平均溫升為0.92℃。

7、控制模式5中對(duì)冷卻塔采用設(shè)定機(jī)組埋管側(cè)進(jìn)口流體溫度和環(huán)境空氣濕球溫度的差值，該值越小，運(yùn)行效果越好，而對(duì)于地埋管間歇小時(shí)數(shù)的設(shè)定存在最佳值，設(shè)定機(jī)組埋管側(cè)冷卻塔支路進(jìn)口水溫和環(huán)境濕球溫度的差值為2℃輔以設(shè)定地埋管支路2h間歇運(yùn)行的控制策略既滿(mǎn)足土壤熱平衡的要求，又能保證系統(tǒng)很高的COP為該控制模式中最優(yōu)控制策略，機(jī)組年平均COP為4.356，系統(tǒng)年平均COP為2.857，夏季對(duì)土壤放熱量與冬季從土壤吸熱量的比值為1.190

綜合比較以上各控制模式中的最優(yōu)控制策略，廣一水泵廠對(duì)冷卻塔設(shè)定機(jī)組埋管側(cè)進(jìn)口水溫和環(huán)境濕球溫度2℃溫差輔以設(shè)定地埋管2h間歇運(yùn)行的控制策略比設(shè)定機(jī)組埋管側(cè)入口最高冷卻水溫為29℃的控制策略機(jī)組COP提高0.7%，系統(tǒng)COP提高3.6%，土壤熱不平衡率減少62.1；比設(shè)定機(jī)組埋管側(cè)入口水溫與環(huán)境濕球溫度2℃溫差的控制策略機(jī)組COP降低2.9%，系統(tǒng)COP提高2.6%，土壤熱不平衡率減少56.4%；比定時(shí)控制策略機(jī)組COP提高0.9%，系統(tǒng)COP提高8.3，土壤熱不平衡率減少60.1；比控制模式2輔以過(guò)渡季單獨(dú)啟用冷卻塔散熱的控制策略機(jī)組COP降低4.1，系統(tǒng)COP提高12.1%，土壤熱不平衡率減少38.3%。由此可見(jiàn)對(duì)冷卻塔設(shè)定機(jī)組埋管側(cè)進(jìn)口水溫和環(huán)境濕球溫度2℃溫差輔以設(shè)定地埋管2h間歇運(yùn)行的控制策略為項(xiàng)目組列舉的所有控制策略中的最佳控制方案。

還有一些方面有待研究如下:

1、對(duì)于不同地區(qū)不同建筑條件下復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)的研究。

2、將建筑負(fù)荷模型中房間空氣熱容的影響考慮進(jìn)去，使模型更精確。

3、對(duì)包括冷卻塔及系統(tǒng)其他部件新的控制模式的探究。

4、對(duì)于各環(huán)路瞬時(shí)變流量對(duì)系統(tǒng)能耗影響的研究。

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