喜來登酒店水源熱泵工程畢業(yè)設(shè)計(jì)6

重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）附件附件C：譯文PAGEDPAGE19指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)(五級(jí)制)：指導(dǎo)教師簽字：附件C：譯文指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)(五級(jí)制)：指導(dǎo)教師簽字：中國南方開式湖水源熱泵性能研究陳曉a，張國強(qiáng)a，彭建國a，林宣軍b，劉婷婷b（a:湖南大學(xué)土木工程學(xué)院長(zhǎng)沙410082；b:湖南凌天科技有限公司湘潭411201）收稿時(shí)間：2005年4月19日；出版時(shí)間：2006年4月18日；網(wǎng)上公布時(shí)間：2006年5年19日。摘要：中國南方湖南省湘潭市建立了一種以湖水作為熱泵熱源熱匯的區(qū)域供熱制冷系統(tǒng)。在系統(tǒng)建立之前，已有一個(gè)初期分析研究。本文將闡述，在連續(xù)操作下，用二維模型模擬穩(wěn)態(tài)湖水溫度（LWT）分布。模擬結(jié)果表明進(jìn)出水溫的變化不會(huì)影響湖的生態(tài)環(huán)境。所有測(cè)試結(jié)果表明在相同的的溫度下，該系統(tǒng)的COP比風(fēng)冷熱泵在制冷季節(jié)高0.7—0.85,在供熱季節(jié)高0.46。通過對(duì)該系統(tǒng)和風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)的初期投資與運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析比較，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的投資回收期是5.6年。關(guān)鍵字：熱泵湖水溫度區(qū)域供熱制冷術(shù)語表：B：湖平均寬度(m)COPc：制冷模式時(shí)系統(tǒng)性能系統(tǒng)COPh：供熱模式時(shí)系統(tǒng)性能系統(tǒng)c：水的比熱(kJ/kg

°C)E：擴(kuò)散系數(shù)(m2/h)es：熱水/冷水表面溫度下的濕飽合蒸汽壓(mm

Hg)H：湖的平均深度(m)K：熱水/冷水水體失熱/得熱系數(shù)(W/m2

°C)L：線性源各個(gè)部分的長(zhǎng)度(m)mcon：冷凝器內(nèi)水的流動(dòng)速度(kg/s)meva：蒸發(fā)器內(nèi)水的流動(dòng)速度(kg/s)P：大氣壓(mm

Hg)Q0：排出流量(m3/h)Ta：環(huán)境空氣溫度(°C)Tci：冷凝器進(jìn)水溫度(°C)Tco：冷凝器排水溫度(°C)Tei：蒸發(fā)器進(jìn)水溫度(°C)Teo：蒸發(fā)器排水溫度(°C)Ts：熱水/冷水表面溫度(°C)t：時(shí)間(h)Uw：水表面空氣流動(dòng)速度(m/s)u：縱向速度(m/h)Wcom：壓縮機(jī)耗能量(kW)Wpf：湖水水泵耗能量或風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)耗能量(kW)希臘標(biāo)識(shí)符：ε水的輻射系數(shù)θ熱水/冷水與自然水的溫差(°C)θc中心線溫差(°C)ρ0排水密度(kg/m3)ρa(bǔ)環(huán)境水密度(kg/m3)ρc中心線處水密度(kg/m3)σ斯蒂芬——玻爾茨曼常量,5.67

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10?8

W/m2

K4τ時(shí)間間隔(h)下標(biāo)：0排水a(chǎn)自然水c中心線文章提綱：1引言2系統(tǒng)說明2.1系統(tǒng)負(fù)荷2.2系統(tǒng)構(gòu)造3蒙哲湖的簡(jiǎn)化傳熱模型4模擬結(jié)果5系統(tǒng)性能研究以及與風(fēng)冷熱泵性能的比較6經(jīng)濟(jì)性分析7結(jié)論1引言地源熱泵可以減少建筑供熱制冷的能量消耗和CO2,的排放,它包括土壤耦合熱泵,地下水源熱泵,地表水熱源熱泵[1]。地表水體如果使用適當(dāng)可以作為很好的熱源和熱匯。Cantrell和Wepfer兩位研究了俄亥俄北方使用淺水池驅(qū)散建筑內(nèi)的熱量的可行性[2]。Aittom?ki研究了在寒冷天氣時(shí)用湖水作為熱泵熱源的可能性[3]。Kavanaugh調(diào)研了水—風(fēng)冷熱泵的運(yùn)行情況，指導(dǎo)了在美國南方的湖水制冷系統(tǒng)[4]。土耳其，正在進(jìn)行使用Seyhan河，大壩湖作為熱泵的熱源，熱匯[5]?？苾?nèi)爾大學(xué)的湖水源制冷系統(tǒng)使用的是卡育加湖深處冷水.可以該大學(xué)的校園提供63,306

kW的制冷量[6]。風(fēng)冷熱泵在中國的南方使用得非常普遍。但是在制冷時(shí)節(jié)環(huán)境空氣溫度升高，供熱時(shí)節(jié)環(huán)境空氣溫度降低時(shí)，風(fēng)冷熱泵的性能和容量將迅速降低。中國南方一些熱泵系統(tǒng)使用地下表作為熱源熱匯。盡管是熱泵很好的熱源熱匯，但是使用地下水源熱泵要受到當(dāng)?shù)氐叵滤畻l件和管理的限制。中國南方地表水資源共占中國地表水資源的大約70%[7]。但是中國南方很少將地表水為熱泵系統(tǒng)的熱源熱匯。湘潭，位于中國湖南省東部，有超過一百萬的人口。根據(jù)總體規(guī)劃，市政府，電視臺(tái)，商場(chǎng)，大劇院將建設(shè)在蒙哲湖周圍附近，蒙哲湖水表面積為67000

m2，平均水深為

3m。圖1表示出了2001年9點(diǎn)的平均空氣溫度，和湖1m深處的湖水溫度，這些數(shù)據(jù)分別從氣象臺(tái)和水文監(jiān)測(cè)站獲得的。在制冷/供熱季節(jié)，湖水溫度比日平均空氣溫度低/高2–5

°C。有時(shí)湖水與空氣的溫差高達(dá)8°C。這么適宜的溫度使得蒙哲比空氣更適合作為熱泵的熱源熱匯。因此，四棟建筑的投資者建立一個(gè)區(qū)域湖水源熱泵，取代初始方案的風(fēng)冷熱泵。系統(tǒng)于2003年夏季開始運(yùn)行。本文將對(duì)該地表水源熱泵系統(tǒng)，初期研究，系統(tǒng)測(cè)試時(shí)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行性能作出介紹。圖1：2001年9點(diǎn)空氣日平均溫度，湖水日平均溫度2系統(tǒng)說明2.1系統(tǒng)負(fù)荷 用HDY—SMAD軟件估算出了在典型設(shè)計(jì)條件下逐時(shí)冷負(fù)荷和熱負(fù)荷。表1給出了四棟建筑的估算面積，單位最大冷負(fù)荷，最大熱負(fù)荷，冷負(fù)荷和熱負(fù)荷。最大冷負(fù)荷和熱負(fù)荷分別為12196KW，6953KW。制冷季節(jié)和供熱季節(jié)的參差系數(shù)分別是0.82和0.86。表1：估算面積，最大冷負(fù)荷，最大熱負(fù)荷數(shù)據(jù)建筑估算面積(103

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m2)單位最大冷負(fù)荷(W/m2)單位最大熱負(fù)荷(W/m2)最大冷負(fù)荷(kW)最大熱負(fù)荷(kW)市政府28.11329836962754電視臺(tái)13.423111730941568商場(chǎng)22.321010646862364大劇院11.629212433871438總計(jì)75.414,86381242.2負(fù)荷構(gòu)造系統(tǒng)簡(jiǎn)化示意圖如圖2。機(jī)房在四棟建筑的中心附近的公共廣場(chǎng)的地下內(nèi)。進(jìn)水口離設(shè)備110m遠(yuǎn)，位于水表面2m的地方。在設(shè)備上有8個(gè)閥門用于轉(zhuǎn)換水源熱泵制冷，供熱運(yùn)行模式。設(shè)備中的水泵抽取湖水，使其通過凈水器和熱泵機(jī)組。這個(gè)定制的凈水器不使用化學(xué)劑，而可以除去懸浮顆粒和飄浮的藻類。這樣的凈水方法不會(huì)對(duì)蒙哲的環(huán)境產(chǎn)生影響。為了降低輸送能耗，采用了分散式輸配系統(tǒng)。恒速一級(jí)泵設(shè)在機(jī)房?jī)?nèi)，變速二級(jí)泵設(shè)置在各棟建筑內(nèi)。圖2制冷模式，供熱模式的湖水設(shè)計(jì)溫度分別是8℃and5℃。在供熱模式下，如果蒸發(fā)器的出水溫度隨著進(jìn)水溫度的降低面降低到4℃，蒸發(fā)器表面溫度可能低于0℃，這將導(dǎo)致結(jié)冰現(xiàn)象，使得機(jī)組自動(dòng)停機(jī)。必須采取措施保證蒸發(fā)器的出水溫度高于4℃。當(dāng)進(jìn)水溫度降低到9℃左右時(shí)，為了減少湖水溫差管理者要開始適當(dāng)增加湖水流動(dòng)速度，至到達(dá)到最小值3℃時(shí)。當(dāng)進(jìn)水溫度降低到7℃左右時(shí)，使用二通閥適當(dāng)調(diào)節(jié)蒸氣流動(dòng)速度，部分進(jìn)水流入換熱器而被蒸氣加熱。由于有輔助熱量，盡管進(jìn)水溫度變理較低，蒸發(fā)器進(jìn)口溫度可以保持在7℃以上。3蒙哲湖的簡(jiǎn)化傳熱模型用于模擬池塘或湖泊作為熱源的一些模型已有建立。Cantrell，Wepfer[2]和Chiasson[9]三位先生建立的模型假定整個(gè)水體的溫度相同。Pezent和Kavanaugh[10]開發(fā)了一個(gè)一維模型，這個(gè)模型包括了分別適用上層對(duì)流傳熱模型，中間對(duì)流傳熱模型，底層傳熱模型的3個(gè)能量平衡方程。相對(duì)于建使用沒有分層現(xiàn)象的淺水湖作為熱源的開式循環(huán)系統(tǒng)，這個(gè)模型更適合于使用有分層現(xiàn)象的深水湖作為熱源閉式循環(huán)系統(tǒng)。為了預(yù)測(cè)能源設(shè)備的排熱對(duì)外界的影響，開發(fā)了二維模型和三維模型[11]和[12]。在本次研究中，建立了一個(gè)適用于有較弱紊流的情況的二維模型。在開始運(yùn)行時(shí)，溫水或冷水垂直注入靜止的湖水中。對(duì)于制冷季節(jié)的溫水，近水域射流結(jié)構(gòu)由兩段組成：由在垂直和水平方向混合的強(qiáng)射流構(gòu)成的起始段，以及起始段之后由由浮力構(gòu)成的主體段，浮力是由擴(kuò)散引起的而且浮力逐漸變大[13]。在轉(zhuǎn)換距離之外，向各個(gè)方向進(jìn)行浮力擴(kuò)散的水表面，以及遠(yuǎn)水區(qū)域中性線處的稀釋都將達(dá)到穩(wěn)定。在供熱時(shí)節(jié)，將射流近似當(dāng)作等密度射流是合理，因?yàn)楫?dāng)水溫很低時(shí)2—5℃的溫差，密度的差別很少。在制冷和供熱的中心稀釋在一段時(shí)間之后將達(dá)到穩(wěn)定。最終，將形成X方向的擴(kuò)散流，射流將慢慢的消失。圖3：蒙哲湖的示意圖為了便于順流區(qū)域的分析，作了如下假定：1：取水口周圍之外一定區(qū)域橫向速度可以忽略，縱向速度可以當(dāng)作常數(shù)。即：。2：空氣的水平運(yùn)動(dòng)決定縱向傳輸過程，由于速度低水淺，縱向擴(kuò)散可以忽略。3：擴(kuò)散系數(shù)是各向同性的即：4：湖的低部和堤是絕熱的。垂直平均二維傳輸方向建立如下：(1)K是熱水的熱損失系數(shù)或冷水得熱系數(shù)，可以用以下公式進(jìn)行計(jì)算：(2)(3)是常數(shù)，一般為℃。將射流區(qū)域中心線視為一個(gè)線源，我可以分析求解出方程（1）。本研究中，專家系統(tǒng)CORMIX中的CORMIX3模型用于計(jì)算射流中心線擴(kuò)散，專家系統(tǒng)CORMIX是基于實(shí)驗(yàn)手段[15]解決表面射流和淹沒射流的。之前，一些專家將CORMIX3模型用于解決近水域表面擴(kuò)散[12],[16],[17]。順流區(qū)域的寬度和長(zhǎng)度分別平均分為n和m份。(4)在實(shí)際應(yīng)用中，使s

=

0,±1,可以得到一個(gè)相對(duì)精確的值。一個(gè)時(shí)間間隔后，節(jié)點(diǎn)上的溫度為（5）在取水口附近，溫度為進(jìn)水溫度的水其橫向速度的影響要考慮。進(jìn)水溫度是通過取水口處一定的水聚集區(qū)域的熱量和質(zhì)量平衡而求出的。4模擬結(jié)果根據(jù)擬定的方案，排水口距離取水口有300m遠(yuǎn)，距離岸邊有10m遠(yuǎn)。為了預(yù)測(cè)排水對(duì)進(jìn)水溫度和蒙哲湖生態(tài)環(huán)境的影響，模擬了湖水溫度在機(jī)組連續(xù)運(yùn)行下的分布。假定設(shè)備在日平均負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，湖水流動(dòng)速度，排水溫度，外界水溫都是常數(shù)。平均風(fēng)速為2.4

m/s,時(shí)間段為0.05

h。模擬的參數(shù)列在表2中。表2模擬參數(shù)日平均負(fù)荷(kW)機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)流動(dòng)速率(m3/h)排水速度(m/s)排水溫度(°C)外界水溫(°C)制冷模式9560111320137.329.5供熱模式5205679圖4（a）和圖4（b）表明，湖水溫度分布達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，在制冷模式和供熱模式，湖水溫度分別在不同的橫截?cái)嗝嫔献兓?。由于水平和垂直方向的卷挾過程，射流在近區(qū)被迅速稀釋至到中心線處的稀釋達(dá)到穩(wěn)定。制冷模式時(shí)，湖水溫度分布在65小時(shí)后達(dá)到穩(wěn)定，穩(wěn)定的取水溫度是30.8

°C。凝結(jié)熱在空氣——水表面上散發(fā)掉。由圖4（a）可以得出這樣的結(jié)論：在順流區(qū)域內(nèi)面積為160

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20

m2的地塊內(nèi)的當(dāng)?shù)睾疁厣^2

°C。由于逆流區(qū)域內(nèi)當(dāng)?shù)睾疁厣^2

°C，排熱可能對(duì)蒙哲湖當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生壞的影響。但對(duì)整個(gè)生態(tài)環(huán)境的影狀態(tài)響是可以接受的。供熱模式時(shí)，湖水溫度分布在106小時(shí)之后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，狀態(tài)穩(wěn)定下取水溫度為8.4°C，被冷卻的水在空氣與水的接觸表面的散熱量比未冷卻的小少。因些，太陽短波輻射和大氣長(zhǎng)波輻射可以對(duì)其進(jìn)行加熱。排出的熱量或取得的熱量為：（6）當(dāng)進(jìn)水溫度在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，所排出或所取得的總熱量不滿足設(shè)備在制冷或供熱所需的最大負(fù)荷。在最惡烈的氣候條件或最大冷負(fù)荷時(shí)，取水口附近的噴水池必須運(yùn)行，通過噴水冷卻的方式排出多余的熱量。在一些冷天進(jìn)水由于溫度很低，必須加輔助熱源。在實(shí)際中，在晚上24:00t到8:00系統(tǒng)將停止運(yùn)行，星期六和星期日負(fù)荷將顯著降低。由于上述原因，湖水溫度可以恢復(fù)到一定程度。我們模擬了在不同外界水溫下湖水溫度分布。當(dāng)外界水溫升高或降低2–3

°C進(jìn)，在這個(gè)前提下，排水溫度不變，射流中心線處溫差變化微弱很小，但是進(jìn)水與外界水溫差幾乎不變。進(jìn)水溫度的變化與外界水溫的變化近似相等。順流區(qū)域的得熱或失熱過程可以很大程度抵抗中心線溫差微弱的變化。圖4：湖水在不同斷面的溫度分布：圖（a）為制冷模式和圖4（b）為供熱模式(B

=

100

m)。5系統(tǒng)性能的系統(tǒng)研究以及與空氣性能的比較為了獲得系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，系統(tǒng)測(cè)試從2003年六月進(jìn)行到六月。圖5（a）和5（b）分別表示出了，2003年制冷季節(jié)的日最高進(jìn)水溫度和2003年11月16日到2004年4月15日的日最低溫度。如同圖所表示出的湖水日溫度一樣，在制冷季節(jié)或供熱季節(jié)的湖水最高日溫度或最低溫度表示出了明顯的季節(jié)特性。進(jìn)水日最高溫度與最低溫度系列相比于湖水在2001年上午9：00的溫度系列更寬。制冷時(shí)節(jié)，最高進(jìn)水溫度為31.6

°C。在供熱時(shí)節(jié)，取熱和逐漸變冷的天氣使得進(jìn)水溫度降低?？偣灿?7天日最低溫度低于7°C。圖5：（a）制冷時(shí)節(jié)進(jìn)水日最高溫度；圖（b）為供熱時(shí)節(jié)的日最低溫度。制冷量比供熱量大的建筑每年排熱量多于得熱量。由于正常天氣下空氣和水分界面上的熱交換，對(duì)于一個(gè)地表水源熱泵工程，每年排熱量與得熱量的不平衡不導(dǎo)致地表水溫度變得越來高。我們的這個(gè)工程，在第二年制冷時(shí)節(jié)開始，湖水溫度恢復(fù)到正常溫度。水溫測(cè)試結(jié)果表明2004年6月1日上午9點(diǎn)的湖水溫度是24.6

°C,這達(dá)到了2004年6月1日的水溫。一部分研究是對(duì)比中國南方地表水源熱泵與風(fēng)冷熱泵的性能。測(cè)試了在不同運(yùn)行條件下，地表水源熱泵的COP值，水源熱泵機(jī)組COP值，風(fēng)冷熱泵機(jī)組COP值。供熱時(shí)節(jié)的測(cè)試在沒有為湖水和除霜提供輔助熱源的情況下進(jìn)行的，所以，地表水源熱泵和風(fēng)冷熱泵的COP值可以通過以下方程計(jì)算：(7)(8)用銅康銅熱電偶測(cè)定了冷水溫度，熱水溫度，進(jìn)水溫度，周圍空氣溫度，熱電偶的精度為±0.2

°C。用精度為±1.5%的超音速測(cè)速儀和精度為±1%的數(shù)字式能量測(cè)定儀測(cè)試了流動(dòng)速度和能量損失。COP值的精度是用參考文獻(xiàn)18所提供的根和平方分計(jì)算出的。水源熱泵COP的精度為6.3%，地表水源熱泵系統(tǒng)COP的精度為6.1%，風(fēng)冷熱泵COP的精度為6.7%。圖6（a）和6（b）分別表示出了在制冷和供熱時(shí)節(jié)地表水熱泵和水源熱泵的COP值。在不同環(huán)境溫度下風(fēng)冷熱泵的COP值也在兩張圖上有所表示。這些值是在容量為總負(fù)荷的80–90%，冷水/熱水供水溫度為7

°C/45

°C的條件下測(cè)試的。圖6：不同溫度下水源熱泵機(jī)組COP，地表水熱泵系統(tǒng)COP，風(fēng)冷熱泵機(jī)組COP。當(dāng)考慮湖水水泵的能耗時(shí)，系統(tǒng)的COP值比水源熱泵機(jī)組的COP值低9.4–13%。輸配地表水的能耗對(duì)地表水源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行性能有很大的影響。當(dāng)將地表水作為熱源進(jìn)，必須考慮地表水流動(dòng)速度，水源與建筑的距離和高差。雖然一條擬合曲線是根據(jù)一數(shù)據(jù)點(diǎn)而作出的。水源熱泵系統(tǒng)與風(fēng)冷熱泵機(jī)組的COP值可以表示為如下的方程：由以上方程可以推斷出在相同的熱源溫度下，制冷季節(jié)和供熱季節(jié)，地表水源熱泵系統(tǒng)的COP比風(fēng)冷熱泵的COP分別高0.7–0.85和0.46。地表水源熱泵的熱源溫度比風(fēng)冷熱泵機(jī)組更好。當(dāng)周圍空氣溫度過高或過低將導(dǎo)致空氣源熱源機(jī)性能的下降。將地表水源熱泵系統(tǒng)作為區(qū)域制冷供熱系統(tǒng)，可以避免風(fēng)冷熱泵的一些缺陷比如在低溫天氣的結(jié)霜問題，COP低以及在不理想的周圍空氣溫度下降低室內(nèi)舒適條件。6經(jīng)濟(jì)性分析湖水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析是根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件進(jìn)行的。分析比較了地表水源熱泵與分散式風(fēng)冷熱泵的初始投資和運(yùn)行費(fèi)用。根據(jù)初期方案可能采用分散式風(fēng)冷熱泵。水源熱泵的初始投資近似與風(fēng)冷熱泵相等。因?yàn)樗礋岜脵C(jī)組更高的價(jià)格抵消了負(fù)荷變化導(dǎo)致的設(shè)備容量的降低。每年節(jié)省的能耗可以近似計(jì)算為設(shè)備也用戶之間冷水/熱水輸配能耗的減少量。能量的節(jié)省提高了地表水源熱泵系統(tǒng)的COP值。制冷季節(jié)和供熱季節(jié)每月地表水源熱泵系統(tǒng)和風(fēng)冷熱泵的平均COP值可以用每月平均進(jìn)水溫度和平均空氣溫度通過方程（9），（10），（11），（12）進(jìn)行計(jì)算。表3列經(jīng)濟(jì)參數(shù)和比較結(jié)果。投資回收期限為5.6年，這對(duì)投資者來說是可以接受的。表3：經(jīng)濟(jì)參數(shù)和比較結(jié)果1.經(jīng)濟(jì)參數(shù)貼現(xiàn)率5.58%膨脹率3%電價(jià)$0.092/kW

h壽命期20年2.經(jīng)濟(jì)比較運(yùn)行管理費(fèi)用節(jié)省量運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省量$90,220/year維修費(fèi)用節(jié)省量$1100/年附加投資輸配系統(tǒng)$410,000湖水系統(tǒng)$63,000回收期限5.6年7結(jié)論介紹了使用地表水源熱泵作為區(qū)域制冷供熱系統(tǒng)之前的關(guān)鍵技術(shù)問題。提出了簡(jiǎn)化的湖水溫度分布二維模型。通過模擬估計(jì)了排熱取熱對(duì)進(jìn)水溫度和蒙哲湖生態(tài)環(huán)境的影響。系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明在制冷供熱時(shí)節(jié)大部分時(shí)間內(nèi)進(jìn)水溫度是令人滿意的。除冬季水溫極低時(shí)需啟動(dòng)輔助加熱裝置外，地表水源熱泵在供熱時(shí)節(jié)能夠?yàn)榻ㄖ峁┏渥愕臒崃?。要分析將地表水作為熱源的可行性時(shí)，必須認(rèn)真考慮水泵能耗。經(jīng)濟(jì)性分析結(jié)果表明系統(tǒng)的回收期為5.6年，這個(gè)回收期相對(duì)較短。鳴謝本研究在財(cái)政上得到了教學(xué)研究獎(jiǎng)計(jì)劃的支持，這個(gè)教學(xué)教學(xué)研究獎(jiǎng)計(jì)劃由MOE公司,PR中國分公司，湖南大天有限設(shè)計(jì)共同設(shè)立的，用于支持高等教學(xué)機(jī)構(gòu)的杰出的年輕老師。參考文獻(xiàn)[1]ASHRAEHandbook:Applications,AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAir-conditioningEngineersInc,Atlanta,GA(1999).[2]J.M.CantrellandW.J.Wepfer,Shallowpondsfordissipationofbuildingheat:acasestudy,ASHRAETransactionsPart190(1984),pp.239–246.[3]A.Aittom?ki,Lakesasaheatsourceincoldclimate,in:ProceedingsofInternationalCongressofRefrigeration,Washington,USA,2003.[4]S.P.KavanaughandM.C.Pezent,Lakewaterapplicationsofwater-to-airheatpumps,ASHRAETransactionsPart196(1990),pp.813–820.[5]O.Büyükalaca,F.EkinciandT.Yilmaz,ExperimentalinvestigationofSeyhanRiveranddamlakeasheatsource–sinkforaheatpump,Energy28(2003),pp.157–169.[6]P.TimandW.S.Joyce,Lake-sourcecooling,ASHRAEJournal44(2002)(4),pp.37–39.[7]MinistryofWaterResourcesofPRChina,WaterResourcesBulletin,thePeople’sRepublicofChina2002,Beijing,China,2003.[8]HDY-SMAD:AnAir-ConditioningLoadCalculationandAnalysisProgram,ShanghaiHDYInformationTechnologyCo.,Ltd.,Shanghai,China(2001).[9]A.D.Chiasson,J.D.Spitler,S.J.ReesandM.D.Smith,Amodelforsimulatingtheperformanceofashallowpondasasupplementalheatrejecterwithclosed-loopgroundsourceheatpumpsystems,ASHRAETransactionsPart2106(2000),pp.107–121.[10]M.C.PezentandS.P.Kavanaugh,Developmentandverificationofathermalmodeloflakesusedwithwatersourceheatpumps,ASHRAETransactionsPart196(1990),pp.574–582.[11]J.M.HamrickandW.B.Mills,AnalysisofwatertemperaturesinConowingoPondasinfluencedbythePeachBottomatomicpowerplantthermaldischarge,EnvironmentalScience&Policy3(2000),pp.197–209.[12]S.W.Suh,Ahybridnear-field/far-fieldthermaldischargemodelforcoastalareas,MarinePollutionBulletin43(2001),pp.225–233.[13]G.H.Jirka,E.E.AdamsandK.D.Stolzenbach,Buoyantsurfacejets,JournaloftheHydraulicDivision,ASCE107(1981),pp.1467–1487.[14]V.Z.AntonopoulosandS.K.Gianniou,SimulationofwatertemperatureanddissolvedoxygendistributioninLakeVegoritis,Greece,EcologicalModelling160(2003),pp.39–53.[15]G.H.Jirka,R.L.DonekerandS.W.Hinton,User’sManualforCORMIX:AHydrodynamicMixingZoneModelandDecisionSupportSystemforPollutantDischargesintoSurfaceWaters,USEnvironmentalProtectionAgency,Env.ResearchLaboratory,Athens,Georgia(1996).[16]C.Valeo,I.K.TsanisandH.Shen,ModellingMimicoCreekasasurfacedischarge,JournalofHydraulicResearch34(1996)(1),pp.115–131.[17]M.J.DavisonandK.L.Pun,Hybridmodelforpredictionofinitialdilutionsfromoutfalldischarges,JournalofHydraulicEngineering124(1998)(12),pp.1188–1197.[18]S.J.TreadoandT.Snouer,Measurementconsiderationsforthedeterminationofcentralplantefficiency,ASHRAETransactionsPart1107(2001),pp.401–406.譯文原文出處：ChenXiao,ZhangGuoqiang,PengJianguo,LinXuanjun;LiuTingting,Theperformanceofanopen-looplakewaterheatpumpsysteminsouthChina,JournalofAppliedThermalEngineering，v26(2006),p2255-2261重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）附件附件D：譯文原文Theperformanceofanopen-looplakewaterheatpumpsysteminsouthChinaXiaoChena,GuoqiangZhanga,JianguoPenga,XuanjunLinbandTingtingLiuaaCollegeofCivilEngineering,HunanUniversity,Changsha,Hunan410082,PRbHunanLingtianCo.,Ltd.,LingtianRoad,Xiangtan,Hunan411201,PRChina

Received19April2005;

accepted18March2006.

Availableonline19May2006.AbstractAdistrictheatingandcooling(DHC)systemthatutilizeslakewaterasheatsource–sinkofheatpumpshasbeenconstructedinXiangtan,acityinHunanprovinceinsouthChina.Aninitialanalyticalstudyhadbeencarriedoutbeforetheconstruction.Inthispaper,asimplifiedtwo-dimensionalmodelisdevelopedtosimulatethesteadylakewatertemperature(LWT)distributionduringcontinuousoperation.Thesimul--ationresultsindicatethattheimpactsofthedischargeonenteringwatertemperatures(EWT)andtheecologicalenvironmentoflakeareacceptable.FieldtestresultsshowedthattheCOPvaluesofthesystemwere,respectively,0.7–0.85higherincoolingseasonandabout0.46higherinheatingseasonthanthoseoftheair-sourceheatpump(ASHP)unitsatthesamesinkandsourcetemperatures.Anacceptablepaybackperiodof5.6yearswasfoundthroughaneconomicanalysisbasedonthecomparisonbetweentheinitialandoperatingcostsofthesystemandthoseofthedistributedASHPunitsthatwouldhavebeeninstalledaccordingtoinitialscheme.skyword:Heatpump;Lakewatertemperature;Districtheatingandcooling;PerformanceNomenclature:Baveragewidthoflake(m)COPccoefficientofperformanceincoolingmodeCOPhcoefficientofperformanceinheatingmodecspecificheatofwater(kJ/kg

°C)Ediffusioncoefficient(m2/h)essaturationpartialvaporpressureatheated/cooledwatersurfacetemperature(mm

Hg)Haveragedepthoflake(m)Kheatloss/gaincoefficientofheated/cooledwaterbody(W/m2

°C)Llengthofeverypartofthelinesource(m)mconflowrateofthewaterincondenser(kg/s)mevaflowrateofthewaterinevaporator(kg/s)Patmosphericpressure(mm

Hg)Q0dischargevolumeflux(m3/h)T0dischargetemperature(°C)Taambientwatertemperature(°C)Tciinletwatertemperatureofthecondenser(°C)Tcooutletwatertemperatureofthecondenser(°C)Teiinletwatertemperatureoftheevaporator(°C)Teooutletwatertemperatureoftheevaporator(°C)Tsheated/cooledwatersurfacetemperature(°C)ttime(h)Uwwindspeed2

mabovethewatersurface(m/s)ulongitudinalvelocity(m/h)Wcompowerconsumptionofthecompressor(kW)Wpfpowerconsumptionofthelakewaterpumps(SWHP)orthefans(ASHP)(kW)Greeksymbols:εemissivityofwaterθtemperaturedifferencebetweenheated/cooledwaterandambientwater(°C)θccenterlinetemperaturedifference(°C)ρ0dischargewaterdensity(kg/m3)ρa(bǔ)ambientwaterdensity(kg/m3)ρccenterlinewaterdensity(kg/m3)σStefan–Boltzmannconstant,5.67

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10?8

W/m2

K4τtime-step(h)Subscript:0dischargeaambientwaterccenterlineArticleOutlineNomenclature1.Introduction2.Systemdescription2.1.Systemload2.2.Systemconfiguration3.AsimplifiedthermalmodelforMengzelakeusedasheatsource–sink4.Simulationresults5.FieldstudyofthesystemperformanceandcomparisonwithASHPperformance6.Economicanalysis7.ConclusionsAcknowledgementsReferences1IntroductionGround-sourceheatpumps,includingground-coupledheatpumps,groundwaterheatpumpsandsurfacewaterheatpumps(SWHPs)HYPERLINK"/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V1Y-4K0FJY0-3&_user=2176452&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000056499&_version=1&_urlVersion=0&_userid=2176452&md5=d0ce9d34a807