[发明专利]开式地表水源热泵取水最小耗能和水深计算方法及装置

摘要

本发明涉及一种开式地表水源热泵取水最小耗能和水深计算方法及装置。所涉及的计算方法取水最小能耗计算方法包括通过对(式1)耦合求解，求解热泵机组与冷却循环水泵能耗和的最小值和适宜取水深度(式1)；所涉及的装置包括依次连接的热泵机组、除沙系统、水泵、取水管和取水头，所述取水头活动式安装在取水管上。本发明通过系统优化，提出了一种可以实现抽取不同深度原水的取水系统，以获得含沙量较低以及温度较为适宜的水体，目的是降低除沙器造成的取水能耗以及提高水源热泵系统能效，最大限度地提高系统的整体能效水平，运行经济且控制简单方便。

主权项

一种开式地表水源热泵取水最小耗能和水深计算方法，其特征在于，方法包括：通过对(式1)耦合求解，求得热泵机组与冷却循环水泵能耗和的最小值和适宜取水深度：(式1)；式1中：h为水深，0≤h≤60米；A1、A2、A3为不同深度h与相应深度下的温度Th的拟合曲线方程Th＝A1exp(‑h/A2)+A3中的参数；A4、A5、A6、A7为不同温度Th与相应温度下的热泵机组能效比COP(Th)的拟合曲线方程Cop(Th)＝A4+A5/{1+exp[(Th‑A6)/A7]}中的参数；A8、A9、A10为不同深度h与相应深度下的浊度Sh的拟合曲线方程Sh＝A8‑A9×A10h中的参数；A11、A12、A13的取值范围分别是，对于一级除沙器，A11、A12、A13取值分别为0.9、0.94、1.1；对于二级除沙器，A11、A12、A13取值分别为1.1、0.96、1.3；对于三级除沙器，A11、A12、A13取值分别为1.3、0.97、1.4；c为水的比热容；Δt为取水点温度与热泵机组冷却水出水温度之差，取5℃；Q为热泵机组冷负荷量，取值范围为6000‑30000kW；Q总为热泵机组总能耗量。