水源热泵机组的变工况特性研究

简介： 本文通过对水源热泵机组的压缩机、冷凝器和蒸发器的变工况特性分析和计算，得到水源热泵机组变工况特性模型，对该模型进行误差检验，其误差均在允许范围内。应用水源热泵机组变工况模型，可以清楚、方便地对水源热泵机组进行变工况分析研究，对于以后水源热泵机组及其空调系统的优化设计等其它方面的研究都具有一定的参考和实用价值。

关键字：水源热泵 变工况 数学模型

1、概述

目前，水源热泵系统因是一种新型的、利用地球表面或浅层水源以及人工再生水源的既可供热又可制冷的节能、高效环保系统，愈来愈多地受到建设机构、设计单位、房地产商、生产厂家以及公众的关注和应用。水源热泵机组的特点应用在于冷热源介质和工作温度范围变化较大，因此研究水源热泵

机组的变工况特性就更具有必要性。本文试图对水源热泵机组的变工况特性的进行研究，通过理论分析和科学计算，从理论上建立水源热泵机组变工况模型，并对机组变工况特性进行分析，对今后水源热泵机组及其空调系统的优化设计等其它方面的研究都具有一定的参考和实用价值。

在这里，水源热泵机组的变工况特性研究涉及主要部件：压缩机、冷凝器和蒸发器。由于机组节流装置的内容积相对整个水源热泵机组来说是很小的，因此，节流装置对机组的影响很小，可忽略不计。 2、压缩机的变工况特性

研究水源热泵机组压缩机的变工况特性，首先需要建立其数学模型。水源热泵机组压缩机数学模型的形式不仅取决于研究对象的性质，还取决于待解决问题的性质。本文的研究目的在于选用合适的压缩机，有利于水源热泵机组的优化设计，因此建立其数学模型时并不要求准确反映机组压缩机内部的工作过程，而是侧重于反映对于水源热泵机组性能有影响的参数，目的在于选用合适的

压缩机，使之与该机组的其他部件匹配好。为抓住主要矛盾，我们首先对水源热泵机组压缩机的理论循环进行分析。 理论变工况特性

水源热泵机组压缩机的理论循环示意图如图1所示。在进行水源热泵机组压缩机理论变工况特性分析时，参照文献，首先可做如下假设

(1) 汽化潜热随温度的变化规律 (1)

式中代表工质的临界温度，，是随工质而定的常数。 (2) 工质的

液态定压比热为常数，且液体定压加热过程线与饱和液体线重合。

(3) 取工质蒸发温度对应下的饱和液体的焓为工质焓值的计算基准点。

(4) 在求解水源热泵机组的耗功量时，为了简化问题分析可把工质的原放热过程2—4由过程线6—4代替。

作如上假设后，对照图1，经过分析可导出水源热泵机组的耗功量