风力机直接驱动复叠式热泵系统的最佳转速

介绍风力机直接驱动复叠式热泵机组的工艺流程(采用两台风力机通过增速器分别驱动低温级压缩机、高温级压缩机),建立风力机、压缩机数学模型。以张家口张北地区用于居住建筑供暖的风力机直接驱动复叠式热泵项目为研究对象,对风力机与压缩机的最佳转速进行计算分析。不同风速下的风力机输出功率均随风力机输出转速的增大先增大后减小,且存在最佳转速使风力机输出功率最大。在相同风力机输出转速下,风力机输出功率随风速的增大而增大。不同风速下风力机输出转矩随风力机输出转速的变化与风力机输出功率的变化趋势基本一致,同样存在最佳转速使风力机输出转矩最大。张家口张北地区典型年供暖期室外平均风速为8. 52 m/s,给定参数的风力机最佳输出转速为270 min^(-1),风力机输出功率为3 178. 94 W,风力机的输出转矩为112. 44 N·m。在压缩比一定的条件下,压缩机容积效率随压缩机转速的增大先缓慢增大然后以较快速度下降,由典型日蒸发温度、冷凝温度确定的典型日低温级压缩机、高温级压缩机的日平均压缩比分别为5. 612、3. 882,压缩机最佳转速为1 450 min^(-1)。经校核计算,风力机最佳转速为270 min^(-1),压缩机最佳转速为1 450 min^(-1)时,风力机输出转矩可基本满足压缩机所需转矩。