把代入式(4.4)可得冷卻水出水溫度對海水流速的函數:(4.7)
　　式中：——板式換熱器流道截面積，m2;
　　——板式換熱器單流體流道數，個。
　　令則式(4.7)可化為
　　(4.8)
　　令
　　則式(4.8)可化為
　　(4.9)
　　(4.10)
　　令
　　則板式換熱器海水流量、壓降分別為：
　　(4.11)
　　(4.12)
　　設海水泵管路壓頭損失為，則海水泵總壓頭損失(4.13)
　　根據海水流量(流速)和壓頭可確定水泵功耗[7]:
　　(4.14)
　　系統總能耗：
　　(4.15)
　　式中：——熱泵機組能耗，kW；
　　——海水泵能耗，kW；
　　——冷凍水泵和冷卻水泵能耗，設為定值常數，kW。
　　通過式（4.15）可求得某一工況下最佳冷卻水溫度，同時可求得與此對應的海水流速，以便于通過調速水泵使系統在最優工作狀態點下運行。
　　5工程算例
　　設定沿海某一建筑夏季冷負荷為700kW，海水溫度24℃，冷凍水供水溫度6℃，熱泵選用某型水冷熱泵，其制冷量為574~726kW，制冷輸入功率185~156kW。將其樣本參數帶入(式1.1)得到系數＝0.2162；＝162.6892；＝0.0186。
　　把以上參數代入式(2.3)，(2.4)可得：
　　(5.1)
　　板式換熱器選用BR0.5型201片,換熱面積100m2,流道截面積0.00169m2。根據板換廠家提供的熱工參數,在設定二次水流速為0.4m/s的定值時可以求得關聯式(3.3)中傳熱系數的參數＝1.8673；＝7.6068；＝-6.0268；＝1.7793；＝0.0066；＝-0.024；
　　＝0.139；＝-0.001。
　　(5.2)
　　壓降與流速的關聯式為:
　　(5.3)
　　把式(5.1)、(5.2)代入式(4.9)可以求得板換內各海水流速值所對應的溫度點,見表（5.1）。
　　由此可以看出冷卻水溫度隨海水流速的增加而降低。將各流速代入式(4.11)可求得各冷卻水溫度對應的海水流量。
　　把海水各流速值代入式(5.3)可得板式換熱器壓降.設定海水管路壓頭損失為18m,將其帶入式(4.13)即可得到整個海水泵的揚程。
　　將式(4.11)式(4.13)的計算結果代入式(4.14)可得到海水泵能耗。
　　把式(4.9)的計算結果即流速對應的溫度點代入式(5.1)可求得不同冷卻水溫度對應的熱泵能耗。
　　由于將冷凍水泵和冷卻水泵能耗設為定值,則根據式(4.15)可求得系統總能耗,作為海水各溫度(流速)點對應總能耗對比,本算例不計入系統總能耗。
　　由圖（5.1）可以看出，冷卻水供水溫度在27.02℃時系統總能耗最低，所對應海水流速為0.3m/s。
　　
　　圖5.1系統能耗隨冷卻水溫度變化趨勢圖
　　6、結束語
　　本文研究了海水源熱泵空調系統的運行優化過程中的優化冷卻水溫度問題，提出了海水源熱泵空調系統優化冷卻水溫度的數學計算方法。對海水源熱泵系統的節能運行具有重大的積極指導意義。
　　參考文獻
　　1. 張莉、胡松濤.海水作為熱泵系統冷熱源的研究.建筑熱能通風空調.2006.3:34-38；
　　2. 徐新華、王盛衛.中央空調海水冷卻系統自適應優化控制.建筑科學.2007.2:76-79；
　　3. 劉洋、劉金祥、丁高.水源熱泵機組變工況運行的數學模型研究.暖通空調.2007.3:21-24；
　　4. 楊艷、王英龍.板式換熱器設計選型的一種計算方法.石油煉制與化工.2004.5:54-56；
　　5. 文繼卿、任子榮.板式換熱器的應用與選型計算.甘肅科學學報.1998.10（3）:49-52；
　　6. 章熙民、任澤霈、梅飛鳴.傳熱學.中國建筑工業出版社.252；
　　7. 蔡增基、龍天渝.流體力學泵與風機.中國建筑工業出版社.288。

 2/2   首頁 上一頁 1 2