毕业论文课题相关文献综述
文献综述
目前在我国的能源构成中煤占70%以上，石油及天然气占25%，但能源利用率仅在30%以下[1]。2002年我国能源消费量已成为全球第二，仅次于美国。据国家统计局统计，2009年全国能源消费总量为31亿吨标准煤，2010年我国一次能源消费量为32.6亿吨标准煤，是日本的5倍，中国已成为全球第一能源消费大国，能源短缺的问题尤为突出。针对我国的能源紧缺、能源利用率低、能源浪费严重的现状，建设部于1996年下发《建筑节能技术政策》，明确今后我国建筑节能的任务是在保证使用功能、建筑质量和室内环境符合小康目标的前提下，采取各种有效的节能技术[8]。
水源热泵系统在国外出现较早，应用较为成熟。20世纪三四十年代开始就出现了成功的工程应用。1939年，瑞士就出现了以河水作为低位热源的175KW的热泵系统。目前在欧美和日本。地表水系统的应用较为广泛。其中开式系统的（包括直连和间连）多用于大型和超大型的项目中，如区域供冷供热系统（DHC）。这类系统从数量上较少，但规模比较大，并且都取得了非常可观的节能和减排效果。如瑞典的斯德哥尔摩市利用波罗的海建成的约246，000KW的DHC系统，集中向市区进行供冷和供热。加拿大的多伦多市投资1.7亿美元兴建DLWC，利用安大略湖深层湖水进行集中供冷。美国康奈尔大学利用深层湖水建成的集中供冷系统，为校区提供63，000KW的冷量，取代了原有的制冷机[6]。
自80年代以来，我国采用水源热泵空调系统的建筑也逐年增多。系统型式大部分为直连或间连的开式系统。目前，在深圳、上海、北京以及一些中小城市均有工程实例。例如，北京天安大厦、西安建国饭店、青岛华侨饭店、深圳同贸大厦等均采用了闭式环路水源热泵空调系统[4]。北京在2008年奥运会期间,将充分利用得天独厚的地热条件，发挥地热温泉的清洁能源优势和保健作用，相继将一些先进的技术,如地热尾水回灌、水源热泵等应用到地热供暖系统上，同时水源热泵式中央空调已成为2008年北京奥运会指定选用的空调型式[9]。
水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。水源热泵空调系统是指从低温水源吸收太阳能和地热能形式的低位热量，并将热量传递到高温热源系统，其实质就是利用余热进行供热。在夏季，通过将空调房间的热量取出放热给低温水源，进行制冷；冬季则吸收高温水源的热量放热给用户进行供热。水源热泵工作过程中需要少量高位电能输入[5]。由于水源热泵能够合理地应用一定的高位能源，并把储藏丰富但不利于使用的低位热能转变为高位能源加以利用，从而达到节约高位能源的目的。实现了建筑物的制冷和供暖，有着节能减排降低能耗的功能[7]。
水源热泵空调系统主要有压缩机、换热器（蒸发器、冷凝器、膨胀阀）、室外井水循环泵（简称井水泵）、室内负荷循环泵（简称循环泵）组成。
用户系统由用户侧水管系统，循环水泵，水过滤器，静电水处理仪，各种末端空气处理设备，膨胀定压设备及相关阀门配件组成。水源中央空调主机系统由压缩机，蒸发器，冷凝器，膨胀阀，各种制冷管道配件和电器控制系统组成。水源水系统由水源取水装置，取水泵，水处理设备，输水管网和阀门配件等组成。制冷工况可通过阀门切换来实现，即使水源水进冷凝器，蒸发器的冷冻循环水接用户系统[11]。
水源热泵作为一种用地下恒温水源代替冷却塔的高效节能空调，在实际应用中，为了进一步提高节能效果，还应尽可能减少主机、冷冻水泵和冷却水泵等主要耗能设备的用能。传统的空调水系统使用定流量的运行方式，水源热泵主机本身具有能量调节机构，根据负载变化输出的能量可以在额定值的25％-100％的范围内调整。但是，冷冻水泵和冷却水泵却不随着负载变化做出相应的调节，流量保持不变，导致水系统经常在大流量、小温差的工况下运行，电能浪费很大。采用定温差变流量的水系统控制，可以避免这种浪费[14]。
采用这种控制方式，可以把进回水的温差固定在一个较大的给定值上，在用户负荷较小时，通过减少流量来满足用户要求，这样水泵的能耗可以大大减少。随着冷机技术的进步，蒸发器的流量可以在额定流量的60%-100%范围内变化，这样就为采用交流变频调速器对水源热泵系统中的水泵进行变流量节能控制提供了技术保证[3]。
采用变频器配合可编程控制器组成控制单元,其中冷却水泵、冷冻水泵均采用温度自动闭环调节，即用温度传感器对冷却水、冷冻水的水温进行采样,并转换成电信号(一般为4-20mA,0-10V等)后送至PLC,通过PLC将该信号与设定值进行比较再作PID运算后，决定变频器输出频率,以达到改变冷冻水泵、冷却水泵转速,从而达到节能目的。
