[發明專利]構建海水源熱泵系統機組設計選型方法及系統

有效

• 申請號: 202110308421.0
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113221315B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 于慧俐;王剛;王海英;劉國丹;胡松濤;劉京
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張德望

本發明公開了一種構建海水源熱泵系統的設備選型方法及系統屬于海水源熱泵系統技術領域，對建筑物圍護結構以及內部各類蓄熱體的阻容特性予以全面考慮，構建建筑阻容模型，掌握建筑子系統在室外氣象條件作用下的熱過程能量流響應特性。分析海水源熱泵前端取水換熱子系統阻容特性并構建阻容模型，掌握該子系統在海水氣象條件作用下的熱過程能量流響應特性。考慮海水水溫與大氣氣溫之間的不同步性協同建筑與前端子系統熱過程能量流響應特性，進一步細化熱泵設備設計選型方法，實現設備合理匹配建筑負荷，提高系統運行效率。

技術領域

本發明屬于海水源熱泵系統技術領域，具體涉及一種構建海水源熱泵系統機組設計選型方法及系統。

背景技術

這里的陳述僅提供與本發明相關的背景技術，而不必然地構成現有技術。

在空調系統設計階段對設備進行合理選型一直被視為提高系統運行效率的有效方法。尤其是冷(熱)源機組，其選型合理與否，不僅影響空調系統的使用效果，更重要的是影響運行經濟性，選型不當將造成不必要的浪費并增加管理難度。從上世紀80年代起，我國相繼出臺了一系列建筑節能標準，包括《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736、《公共建筑節能設計標準》GB50189、《公共建筑節能檢測標準》JGJ-T 177等標準，這些標準對于建筑空調冷(熱)源機組選型配置做出了明確規定。空調系統冷(熱)源機組傳統選型方法是在建筑最大冷(熱)負荷基礎上，乘以一個安全系數作為空調系統的設計負荷。

然而，發明人發現，我國現行設計規范中的負荷計算方法對建筑熱過程能量流響應特性未全面掌握，并沒有考慮主要影響建筑負荷的室外大氣溫度諧波函數和影響海水源前端換熱器取熱量的海水溫度諧波函數之間的不同步性，對建筑和前端換熱器熱過程能量流響應特性未全面掌握，這樣不可避免地會出現設備設計選型過大的問題，從而導致設備長時間處于部分負荷運行狀態，系統運行效率下降。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種構建海水源熱泵系統的設備選型方法及系統，對建筑物圍護結構以及內部各類蓄熱體的阻容特性予以全面考慮，構建建筑阻容模型，掌握建筑子系統在室外氣象條件作用下的熱過程能量流響應特性。分析海水源熱泵前端取水換熱子系統阻容特性并構建阻容模型，掌握該子系統在海水氣象條件作用下的熱過程能量流響應特性。考慮海水水溫與大氣氣溫之間的不同步性協同建筑與前端子系統熱過程能量流響應特性，進一步細化熱泵設備設計選型方法，實現設備合理匹配建筑負荷，提高系統運行效率。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

第一方面，本發明的技術方案提供了一種構建海水源熱泵系統設計選型方法，包括以下步驟：

獲取氣象年逐時大氣溫度和淺層水溫參數；

構建阻容計算模型；

阻容計算模型根據獲取的溫度諧波函數，輸出換熱熱過程供需能量流諧波函數以協同換熱過程供需能量流諧波函數響應特性；

依據換熱過程供需能量流諧波函數，以最小化機組功率和期望值的偏差為優化目標，輸出所選擇的水源熱泵機組型號和臺數。

第二方面，本發明的技術方案還提供了一種構建海水源熱泵系統的系統，包括以下模塊，各模塊之間級聯動作：

第一模塊，其被配置為獲取氣象年逐時大氣溫度和淺層水溫參數；

第二模塊，其被配置為構建阻容計算模型；

第三模塊，其被配置為根據獲取的溫度諧波函數，輸出換熱熱過程供需能量流諧波函數以協同換熱過程供需能量流諧波函數響應特性；

第四模型，其被配置為依據換熱過程供需能量流諧波函數，以最小化機組功率和期望值的偏差為優化目標，輸出所選擇的水源熱泵機組型號和臺數。