基于仿真模擬的空氣源熱泵電采暖經濟技術分析

羅家松，尹呼和，徐彤，田雪沁，王新雷

（國網經濟技術研究院有限公司，北京 102209）

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為治理空氣污染、實現“雙碳”目標，近年來，我國采暖領域大力推進電能替代工作，取得了很大的成績，但各級政府和電網公司也因此承擔了巨大的補貼壓力，且預期未來還要持續增大投入，故希望優化電能替代投資。其中，調整補貼對象，構建以改造補貼為主、運行補貼為輔的補貼格局，是一個重要的優化選項。為支撐補貼對象的合理選擇，需分析各種電能替代技術的技術經濟特性。

在各種電能替代技術中，熱泵技術相對復雜，尤其是其性能系數（coefficient of performance，COP）值隨環境條件變化較大。本文希望通過仿真獲取各種環境溫度條件下較準確的COP值，進而分析熱泵的主要技術經濟參數，并與蓄熱式電暖器［1］、散煤采暖、分散式燃氣采暖的數據進行對比。

國內外學者近年來開展了大量的熱泵仿真工作。從模擬工具來看，不少學者采用了TRNSYS軟件［2］，也有很多學者采用了Simulink［3］、FEFLOW［4］、Aspen Plus［5］等軟件，這些軟件各有所長。從模擬對象來看，不少學者傾向于研究熱泵+環境［6］，也有學者關注多種熱泵技術的耦合［7］，或關注熱泵系統的換熱元件等局部部件的模擬［8］。但鮮有文獻通過模擬實際品牌熱泵、對比模擬值和實測值以驗證模擬準確性、研究熱泵性能。

Simulink軟件采用模型化圖形輸入實現用戶交互，具有適應面廣、結構和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優點。本文基于Simulink軟件對多種實際品牌和型號的空氣源熱泵和地源熱泵的供熱模式進行仿真，將熱泵主要參數的模擬值與相應的實測值進行對比，以驗證仿真的準確性。……