熱泵系統(tǒng)的輸送能耗與經(jīng)濟(jì)比摩阻

劉 敏，吳榮華，楊啟容

(青島大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,山東 青島 266071)

熱泵系統(tǒng)的輸送能耗與經(jīng)濟(jì)比摩阻

劉 敏，吳榮華，楊啟容

(青島大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,山東 青島 266071)

為了降低熱泵系統(tǒng)輸送能耗，建立了輸送能耗比例模型(TECPM)和輸送距離界限模型(TDBM)，提出了新經(jīng)濟(jì)比摩阻(NSFR)的概念。根據(jù)現(xiàn)有比摩阻計(jì)算公式,并結(jié)合經(jīng)濟(jì)指標(biāo),推導(dǎo)了更經(jīng)濟(jì)的比摩阻計(jì)算式，得到了新經(jīng)濟(jì)比摩阻范圍，以此確定水源輸送距離界限，并依據(jù)它進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計(jì),以降低和控制熱泵系統(tǒng)輸送能耗比例(15%～20%)。

熱泵系統(tǒng)；輸送能耗比例；輸送距離界限；經(jīng)濟(jì)條件特征值；經(jīng)濟(jì)比摩阻

利用熱泵技術(shù)為建筑物供暖空調(diào)具有巨大的節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益[1]。國(guó)內(nèi)的許多學(xué)者對(duì)熱泵系統(tǒng)做了大量的研究工作，主要是集中在熱泵機(jī)組和冷熱源的問題上[2-7]。在熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面，國(guó)內(nèi)外研究的還比較少，能參考的文獻(xiàn)資料也不多，而熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，尤其是水泵的輸送能耗一定程度上決定了系統(tǒng)的節(jié)能性。

我國(guó)主要以火力發(fā)電為主，發(fā)電效率比較低，在33%～40%左右，而國(guó)外主要以水力與核電為主，其發(fā)電效率高達(dá)50%以上[8]；實(shí)際運(yùn)行時(shí)熱泵機(jī)組的制熱系數(shù)在4.0～4.5之間，如果水泵等的輔助能耗達(dá)到30%，則系統(tǒng)的綜合性能系數(shù)只有2.8～3.1，而按33%的發(fā)電效率計(jì)算，我國(guó)熱泵系統(tǒng)一次能源利用率只有93%，而國(guó)外若按50%的發(fā)電效率計(jì)算，則其熱泵系統(tǒng)一次能源利用率可達(dá)140%[9]。同時(shí)，大型熱泵系統(tǒng)的投資費(fèi)用中輸送管網(wǎng)初投資以及輸送能耗費(fèi)用占有一定比例。……