王 勇,吴 浩,刘 勇,范 维

(1.重庆大学 三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆 400045;2.重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045)

湖水源热泵以湖水或水库等非流动水体作为热泵的低位冷热源。冬季通过热泵将室内侧的冷量排入到水体,夏季通过热泵将室内侧的热量排入到水体。由于水体的水温冬季高于空气温度,而夏季水体水温低于空气温度,是一种较好的节能空调系统[1-2],该系统在中国得到了迅速发展[3-4]。

但是,建筑内的空调负荷向水体正常转移的前提是水体热容量具备接纳建筑负荷的能力,冷热负荷转移过程中,水体的水温将发生变化,这直接导致取水温度发生变化。而对于湖水源热泵而言,取水温度是影响系统能耗的关键参数[5]。若系统运行过程中,水体水温变化过高或过低,均严重影响水源热泵机组的效率[6],甚至系统瘫痪。

相对传统空调而言,湖水源热泵节能运行的前提是保持湖体取水温度控制在一定的范围内。当建筑负荷通过热泵向水体转移的冷热量超过一定范围,即取水温度超过节能运行的温度限值,此时水体能够承受的冷热量,可定义为水体的最大热承载能力。当热泵系统排热、排冷量超过此热承载能力,则该系统无法正常运行。而计算水体热承载能力的基础是确定水体带负荷下的水温变化规律。

由于地理、建筑规模等条件限制,国外对开式水源热泵系统的研究较少(不含海水源热泵系统),其主要的应用对象是小型的闭式水源热泵系统以及地下水源热泵系统[7]。……