冬冷地区冰源热泵系统清洁供暖的经济性

摘要

我国大部分冬冷地区没有集中供暖设施,采用高效热泵技术是实现清洁供暖的重要途径.基于过冷相变原理的直接蒸发式冰源热泵技术,利用近冰点水的相变潜热作为热源,具有采暖能效高、适用性广的特点.利用EES(engineering equation solver)软件模拟冰源热泵系统的运行性能,研究了循环工质、过冷水过冷度及冷凝温度对系统性能的影响.结果表明:在R22、R410A、R134A、R407C几种工质中,工质R22的系统能效COPsys最高.针对采用R22工质的热泵系统,当过冷水过冷度由1.0 K提升至3.5 K时,COPsys由2.87降低至2.71,降低了5.57％;当冷凝温度由35°C升高至55°C时,COPsys明显降低,由3.4降至2.3,降低了32.4％.此外,为明确冰源热泵系统在冬冷地区的运行经济性,以上海和重庆200 m2的居民建筑为对象,采用TRNSYS软件模拟两地的供暖负荷动态特性,进一步计算冰源热泵系统运行的耗水量及运行费用.结果表明:在整个供暖季中,冰源热泵系统在上海和重庆的单位供暖面积运行费用分别为12.7元/m2和5.6元/m2,且冰源热泵在上海运行时的经济性更高.