复合型热泵设施的运行情况的效能研究

　 从工程实际出发，采用水箱建模方法，建立复合型热泵机组动态模型，并模拟启动过程的动态性能，包括进出口乙二醇溶液的温度变化、压缩机功耗、制热量等运行参数变化特性。得出反映热泵机组动态性能的非线性微分方程组，有限差分离散后，得到代数方程，求解。室内侧换热量通过热泵机组室内侧进出口水温和相应流量得到。室外侧换热量通过热泵机组室外侧进出口乙二醇温度及流量得到。通过热平衡剖析，定量研究复合型热泵体系冬季的启动工况特性。

　　2热泵机组启动工况动态模型 对cv1蒸发器的载热剂侧，如果忽略蒸发器的热损失，假定载热剂乙二醇溶液为一维流动，热泵工质的热力性质通过状态方程描述。 3计算结果及剖析

　　对复合型热泵体系启动工况的工作特性，是在特定条件下的模拟。根据制热量的大小和吸热量的大小选取室内侧平均水流量取为0.62kg／s，室外侧平均乙二醇液体的流量取为0.65kg／s。通过热泵体系的动态方程，计算冷凝器冷却水侧进出口温度的变化情况及蒸发器载热剂乙二醇的进出口温度的变化情况、热泵机组制热量、压缩机的功耗，*后得出热泵体系的性能系数COP值的变化情况。

　　启动时刻热泵机组COP值随时间的变化情况，开始启动的一段时间机组性能处于变化较大的范围，当时间继续增加以后，热泵机组性能逐渐趋于稳定状态，这时性能曲线变化非常平缓，COP值大小达到稳定状态。

　　计算中采用哈尔滨地区一个供暖面积为300m 2、供暖设计负荷为22kW的住宅区为研究对象，模拟当室内外温差达到50℃时，复合型热泵在启动工况时的动态性能。结果发现，当室外空气温度达零下30℃以下时，室内空气温度*终会稳定在20℃上下，COP值平均达到了4.0以上。这远大于一般空气源热泵的性能系数值。

　　较高的性能系数COP值说明，复合型热泵在冬季制热时的机组耗功较小，能够节约能源，考虑到散热损失，一般可节能和节省费用40％左右。

　　4结论

　　通过对哈尔滨地区民用住宅复合型热泵体系的剖析，本文得出以下结论。

　　1）由于采用了地下埋管换热器，使复合型热泵体系在冬季供热时的COP值增加，可达4.0以上。这是由于冬季工况时，地下温度比环境温度高，从而使复合型热泵体系的蒸发温度提高，导致体系的COP值增加。

　　2）与以空气作为热源的普通空调器相比，在满足相同的冷、热负荷条件下，复合型热泵体系可节省运行费用40％左右。

　　3）由于复合型热泵体系无需消耗燃料，使用便捷；可以有效改进局部环境，对环境保护有积极的促进作用。

　　4）模拟后发现，热泵体系在启动时间里很快就能达到稳定状态，并且在以后的运行时间波动不大，这种运行状态非常有利于在北方寒冷地区供暖。