应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法及系统

本发明属于空气源热泵控制，具体涉及一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、节能技术空气源热泵技术得到广泛应用，尤其在建筑空间供暖方面，可有效取代传统的燃煤供暖形式，降低能源消耗和减少碳排放。

3、近年来，空气源热泵阵列已被广泛应用于建筑领域，满足供暖、供生活热水等需求。但在冬季空气源热泵阵列运行时会出现中心机组进风压力低于外侧机组进风压力，导致阵列中心出现“负压”，中心机组进风量减少，加剧了机组的结除霜次数，机组制热量降低，严重影响机组的高效运行。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法及系统，调整阵列中不同位置机组的架高高度，使阵列外侧机组至阵列中心机组的架高逐渐升高，保证阵列中心机组的风量需求，削弱空气源热泵阵列冷岛效应造成的影响，保障空气源热泵阵列高效、健康运行。

2、根据一些实施例，本发明的第一方案提供了一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法，采用如下技术方案：

3、一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法，包括：

4、获取空气源热泵阵列的配置信息和实时运行数据；

5、基于所获取的配置信息，确定空气源热泵冷岛效应的阵列中心区域以及冷岛强度最大值预测模型；

6、根据所确定的冷岛强度最大值预测模型，计算所确定的阵列中心区域的阵列中心与阵列外侧的压差；

7、根据压差，计算阵列中心机组底座基座的进风通道截面积；

8、根据所得到的进风通道截面积，确定阵列中心机组底部基座的提升高度和每阶段底部基座的提升高度；

9、根据所得到的阵列中心机组底部基座的提升高度和每阶段底部基座的提升高度，完成应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计。

10、作为进一步的技术限定，在所述根据压差计算阵列中心机组底座基座的进风通道截面积的过程中，根据所得到的压差，确定阵列外侧基座的进风速度和基座通道内空气流速，计算阵列外侧基座进风通道截面的静压流速、静压、动压以及等效渐扩管的局部阻力；结合伯努利方程，得到阵列中心机组底部基座通道空气流速，根据所得到的空气流速，计算进风通道截面积。

11、进一步的，所述进风通道截面积a2为a2＝(h+δh)×l；其中，δh为阵列中心机组底部基座的提升高度，h和l分别表示阵列中每列基座的基础高度和宽度。

12、进一步的，所述阵列中心补充风量即为空气源热泵阵列无冷岛效应正常运行时阵列中心机组的进风量，以阵列外侧机组为基准，阵列外侧机组几乎无冷岛效应影响，则阵列中心机组所需补充的风量等于阵列外侧机组底部基座通道进风量。

13、进一步的，所述阵列中所需补充的风量等于外侧机组即阵列外侧基座进风通道的进风量等于基座起始进风截面积与阵列外侧基座通道内空气流速的乘积。

14、进一步的，根据阵列中所需补充的风量得到出阵列中心机组底部基座通道截面积，已知阵列基座通道的宽，这样就能计算出阵列基座高度，提升高度等于阵列中心高度减去基础基座高度，每段提升高度等于提升高度除以提升次数。

15、作为进一步的技术限定，所述阵列中心机组底部基座的提升高度为每阶段底部基座的提升高度与基座提升次数的乘积。

16、作为进一步的技术限定，所述冷岛强度最大值预测模型与空气源热泵的安装距离和容量相关。

17、作为进一步的技术限定，根据空气源热泵机组的所在位置得到矩形轮廓，以所得到的矩形轮廓的对角线的交点为阵列中心，以对角线为直径，所得到的圆即为确定的空气源热泵冷岛效应的阵列中心区域。

18、根据一些实施例，本发明的第二方案提供了一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计系统，采用如下技术方案：

19、一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计系统，包括：

20、获取模块，其被配置为获取空气源热泵阵列的配置信息和实时运行数据；

21、确定模块，其被配置为基于所获取的配置信息，确定空气源热泵冷岛效应的阵列中心区域以及冷岛强度最大值预测模型；根据所确定的冷岛强度最大值预测模型，计算所确定的阵列中心区域的阵列中心与阵列外侧的压差；根据压差，计算阵列中心机组底座基座的进风通道截面积；根据所得到的进风通道截面积，确定阵列中心机组底部基座的提升高度和每阶段底部基座的提升高度；

22、控制模块，其被配置为根据所得到的阵列中心机组底部基座的提升高度和每阶段底部基座的提升高度，完成应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

24、本发明通过调整阵列中不同位置机组的架高高度，使阵列外侧机组至阵列中心机组的架高逐渐升高，保证阵列中心机组的风量需求，削弱空气源热泵阵列冷岛效应造成的影响，保障空气源热泵阵列高效、健康运行；

25、本发明结合“静压排风”理念，利用阵列压力特点构建渐扩流动风道，补充阵列中心机组运行所需求的风量；可有效削弱空气源热泵阵列运行时产生的冷岛效应，提高机组运行能效，节能优势显著，实用性强；

26、本发明所提出的非等高柱型基础结构，施工简单，安装方便；较常规的落地式安装方式，该架空方式可以营造宽敞的维修工作面，便于设备维修，且阵列布置具有立体感，美观。

技术特征：

1.一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1中所述的一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法，其特征在于，在所述根据压差计算阵列中心机组底座基座的进风通道截面积的过程中，根据所得到的压差，确定阵列外侧基座的进风速度和基座通道内空气流速，计算阵列外侧基座进风通道截面的静压流速、静压、动压以及等效渐扩管的局部阻力；结合伯努利方程，得到阵列中心机组底部基座通道空气流速，根据所得到的空气流速，计算进风通道截面积。

3.如权利要求2中所述的一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法，其特征在于，所述进风通道截面积a2为a2＝(h+δh)×l；其中，δh为阵列中心机组底部基座的提升高度，h和l分别表示阵列中每列基座的基础高度和宽度。

4.如权利要求2中所述的一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法，其特征在于，所述阵列中心补充风量即为空气源热泵阵列无冷岛效应正常运行时阵列中心机组的进风量，以阵列外侧机组为基准，阵列外侧机组几乎无冷岛效应影响，则阵列中心机组所需补充的风量等于阵列外侧机组底部基座通道进风量。

5.如权利要求2中所述的一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法，其特征在于，所述阵列中所需补充的风量等于外侧机组即阵列外侧基座进风通道的进风量等于基座起始进风截面积与阵列外侧基座通道内空气流速的乘积。

6.如权利要求5中所述的一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法，其特征在于，根据阵列中所需补充的风量得到出阵列中心机组底部基座通道截面积，已知阵列基座通道的宽，这样就能计算出阵列基座高度，提升高度等于阵列中心高度减去基础基座高度，每段提升高度等于提升高度除以提升次数。

7.如权利要求1中所述的一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法，其特征在于，所述阵列中心机组底部基座的提升高度为每阶段底部基座的提升高度与基座提升次数的乘积。

8.如权利要求1中所述的一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法，其特征在于，所述冷岛强度最大值预测模型与空气源热泵的安装距离和容量相关。

9.如权利要求1中所述的一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法，其特征在于，根据空气源热泵机组的所在位置得到矩形轮廓，以所得到的矩形轮廓的对角线的交点为阵列中心，以对角线为直径，所得到的圆即为确定的空气源热泵冷岛效应的阵列中心区域。

10.一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明属于空气源热泵控制技术领域，具体涉及一种应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计方法及系统，包括：获取空气源热泵阵列的配置信息和实时运行数据；基于所获取的配置信息，确定空气源热泵冷岛效应的阵列中心区域以及冷岛强度最大值预测模型；根据所确定的冷岛强度最大值预测模型，计算所确定的阵列中心区域的阵列中心与阵列外侧的压差；根据压差，计算阵列中心机组底座基座的进风通道截面积；根据所得到的进风通道截面积，确定阵列中心机组底部基座的提升高度和每阶段底部基座的提升高度；根据所得到的阵列中心机组底部基座的提升高度和每阶段底部基座的提升高度，完成应对空气源热泵冷岛效应的非等高柱布置设计。

技术研发人员：梁士民,王哲,王洪伟,朱辉,郑进福,王刚,胡松涛,王海英,李岩
受保护的技术使用者：青岛理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/8/15