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本文针对广西区体育馆工程实例中的土壤源热泵空调系统运行特性进行优化研究,用SPSS软件进行多元非线性回归分析,通过MATLAB的最优化法进行优化和仿真得出最经济、实用、可靠的模式和系统最优参数,可使系统达到最优运行工况工作,为实际工程设计提参考。以下为本文研究的主要内容:(1)本文研究的夏热冬暖地区土壤源热泵空调系统应用于大型场馆,系统运行性能稳定且节能十分显著。通过对系统的制冷与供暖工况进行实测,得出本工程系统采暖工况下系统运行稳定后,机组与系统的COP约为5.6和4.2,机组每小时能耗约为286kW;系统制冷工况下系统运行稳定后,机组与系统的EER约为4.3和3.2,机组每小时能耗约为308kW。(2)采用单因素法,得到本工程系统机组能效比循环介质流量的增加而增加;系统能效比随着循环泵流量的增加而增加,当循环泵流量过大,则消耗功率过大,随着流量增加而减小。采暖工况下,单一改变空调泵流量,流量约为367m3/h,系统COP为到最大,约为4.1;单一改变地能泵流量,流量约为256m3/h,系统COP为最大,约为4.3。制冷工况下,单一改变空调泵流量,当流量约为315m3/h,系统COP为到最大,约为3.3;单一改变地能泵流量,流量约为369m3/h,系统EER为最大,约为3.2。(3)通过本工程实例采用土壤源热泵系统与常规水冷冷水机组+采暖锅炉方式相比较,每年节省电834055 kWh,标准煤节约量为258.6吨/年,CO2、SO2和粉尘减排量为638.6吨/年、5.2吨/年和2.6吨/年。经济效益与节能环保十分显著;(4)在采暖工况下,以空调泵与地能泵频率为自变量,系统能效比为因变量,使用SPSS软件建立多元线性回归模型:COP(f1,f2)=-13.853+0.436f1+0.376f2+0.003f1f2-0.006f112-0.006f22+ε;其中 R2=0.93说明非线性回归模型的拟合效果总体比较好。(5)基于现代优化设计理论技术建立其优化设计模型的方法,用MATLAB软件对模型进行优化分析;将优化最优参数值对系统进行调试,并研究系统调试后的运行特性,比较优化前后系统的性能及节能分析。优化后机组COP约为5.6,系统COP约为4.3,与数学模型最优值4.49接近。比优化前系统能效比(4.2)大,优化后地能泵运行功率为38KW比优化前运行功率(46KW)小,能耗降低17.4%;系统优化后不但提高了系统能效比,而且减小了空调泵与地能泵的输出功率,使系统更节能。