夏热冬冷地区地源与空气源热泵联合空调系统运行策略的研究

顾娟，陈剑波，胡毛毛

（上海理工大学环境与建筑学院，上海200093）

夏热冬冷地区地源与空气源热泵联合空调系统运行策略的研究

顾娟，陈剑波*，胡毛毛

（上海理工大学环境与建筑学院，上海200093）

以夏热冬冷地区地源与空气源热泵联合空调系统为研究对象，提出3种运行控制策略，并通过基于TRNSYS的仿真模型的构建，在不同控制策略（时间控制、温度控制、温差控制）设定值下对仿真模型进行模拟，分析系统年平均能耗以及10年末土壤及地埋管进出水温度；优先运行3 h、室外空气干球温度为33 ℃、温差为5 ℃时的策略是最优的系统控制策略，为实际工程应用提供运行控制方法和指导。

地源热泵；空气源热泵；控制策略；系统模拟

0 引言

近年来，夏热冬冷地区的建筑供暖需求问题日益显著[1]。地源热泵系统与传统供暖系统相比，可实现能源、经济、环境的协调发展[2-7]。然而，单一地使用地源热泵会造成地下热堆积问题，因此复合式地源热泵应运而生。

1995年，美国采暖学会首次阐述复合式地源热泵系统应用在大型商用和公共建筑中具有优势[8]。2003年，曲云霞等[9]研究了地源热泵系统辅助散热设备的形式和设计方法，提出当地下换热器的出水温度超过土壤温度 20 ℃时，宜开启辅助散热设备。2009年，同济大学的蔡晶晶等[10]针对冷却塔辅助冷却形式，讨论了不同的设计方法和不同的控制策略。2010年，西班牙PARDO等[11]研究显示，采用空气源热泵、地源热泵以及储热器的耦合系统作为建筑空调系统的配置，其能耗只占单纯采用空气源热泵的60%，占单纯采用地源热泵的 82%。……