植物工厂供热系统中,采用传统能源存在一次能源利用率低且污染严重的问题.地下水源热泵节能环保,如果结合蓄能技术可进一步降低运行能耗.该文以上海崇明自然光植物工厂为例,对水蓄能型地下水源热泵供能系统进行节能运行特性研究.结果表明:水蓄能型地下水源热泵供能系统在冬季运行时,采用基于分时电价政策的间歇运行模式,即在电价低谷时,热泵机组边供热边蓄热;在电价高峰期,充分利用蓄热水箱供热.典型周内供能系统按照间歇模式运行可以维持室内温度17～26℃之间,系统稳定运行时,热泵机组制热功率与耗电功率的比值(coefficient of performance,COP)稳定在4.2左右.其中计算典型日水蓄能型地下水源热泵系统比不蓄能系统节省30.34％的费用,供能系统COP为3.17,进一步说明系统较为高效平稳.系统冬季运行一次能源利用系数0.99,相对于冷水机组与燃煤锅炉配套系统,节能率达到81.05％.计算不同能源冬季加热成本,燃煤、燃气和燃油方式分别是该系统运行成本的1.25、2.93和5.08倍.实践表明,水蓄能型地下水源热泵式供热系统不仅能够移峰填谷,降低运行费用,而且充分合理地利用地热能,节能减排,具有良好的经济和环保效益.
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