低温空气源热泵性能分析及应用研究
发布时间：2021-02-23 12:53
近年来由于能源的紧缺和环保标准的提高,传统的采暖方式已经难以适应经济发展和环境保护的需要,采用新的采暖技术势在必行。在众多新型采暖技术中,空气源热泵具有供热性能好、环保价值高的特点,是如今人们广泛关注和研究的重点。但是在寒冷地区,传统空气源热泵在低温状态下极易产生制热量不足、排气温度较高等问题,致使无法持续稳定地提供热量。因此,喷气增焓、双级压缩、复叠式等系统形式的低温空气源热泵应运而生。本文选用R410a制冷剂,通过理论分析、数值模拟、实验对比等方式,研究喷气增焓式空气源热泵系统即EVI系统（Enhanced Vapor Injection Air Source Heat Pump System）在低温环境下的性能及应用,主要内容包括:1)分析传统空气源热泵（单级系统）低温适用性差的原因,对EVI系统中压缩机的压缩过程进行理论计算,并建立EVI系统（火用）方程;为后续建模和（火用）分析提供必要的理论基础。2)根据两种系统压缩机的工作特点建立不同的压缩机数学模型,采用稳态分布法建立了换热器的数学模型,再按照系统中各部件之间的耦合关系,应用连续性方程和能量方程构建了单级系统和EVI系统的...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 空气源热泵国内外发展现状
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 空气源热泵理论分析
2.1 热力学分析方法比较
2.2 单级空气源热泵系统
2.3 EVI系统制热特性分析
2.3.1 准二级压缩过程理论分析
2.3.2 EVI系统主要性能指标
2.4 EVI系统（火用）分析
2.4.1 （火用）分析理论基础
2.4.2 EVI系统（火用）方程
2.5 本章小结
第3章 EVI空气源热泵系统数学模型的建立
3.1 EVI涡旋压缩机模型
3.1.1 压缩机性能参数拟合
3.1.2 压缩机算法设计
3.2 冷凝器模型
3.2.1 冷凝器模型建立
3.2.2 模型方程
3.2.3 冷凝器算法设计
3.3 热力膨胀阀模型
3.4 蒸发器模型
3.4.1 蒸发器模型建立
3.4.2 模型方程
3.4.3 蒸发器算法设计
3.5 经济器模型
3.6 系统仿真算法
3.7 本章小结
第4章 模拟结果分析与实验研究
4.1 模拟结果分析
4.2 实验研究
4.3 节能减排与经济性分析
4.3.1 节能减排分析
4.3.2 经济性分析
4.4 本章小结
第5章 低温空气源热泵机组优化分析
5.1 EVI系统能耗分析
5.2 不同蒸发面积下热泵性能分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双级压缩空气源热泵制热性能仿真优化[J]. 蒋爽,王树刚,王凤. 中国科技论文. 2017(01)
[2]变频准二级压缩空气源热泵的低温性能优化实验研究[J]. 李剑,李科群,倪康康,陈玉娇. 建筑节能. 2016(12)
[3]空气——土壤双源热泵系统在我国北方地区的应用[J]. 游田,王宝龙,石文星. 暖通空调. 2016(12)
[4]CO2热泵双级冷却套管式气体冷却器性能数值模拟[J]. 马瑞芳,李雯,李世平,罗会龙. 制冷与空调(四川). 2016(05)
[5]我国建筑能耗现状分析[J]. 赵丽丽. 住宅与房地产. 2016(30)
[6]R32中间补气压缩空气源热泵系统的试验研究[J]. 张新玉,郭宪民,张森林. 流体机械. 2015(05)
[7]喷气增焓空气源热泵在北方寒冷地区的应用[J]. 刘畅,刘强,秦岩. 制冷技术. 2015(02)
[8]空气源热泵采暖对缓解空气雾霾程度的探讨[J]. 赵婷婷,解国珍,成建宏. 建筑节能. 2015(03)
[9]低环境温度空气源热泵的设计及其在我国寒冷地区的应用[J]. 蒋爽,杜伟,姜红晓. 制冷与空调. 2012(05)
[10]太阳能蓄热与低温空气源热泵复合空调系统优化设计[J]. 韩宗伟,李先庭,石文星,史永征. 太阳能学报. 2012(09)
硕士论文
[1]蒸气喷射准双级压缩制冷系统的实验研究[D]. 巩庆霞.天津商业大学 2017
[2]带闪发器的R32空气源热泵系统性能研究[D]. 薛利平.天津商业大学 2017
[3]低温空气源热泵应用技术研究[D]. 董旭.燕山大学 2013
[4]单/双级混合复叠空气源热泵机组的制热性能研究[D]. 陈青.南京理工大学 2010
[5]双级压缩空气源热泵供暖系统实验及研究模拟[D]. 霍猛.大连理工大学 2009
[6]R410A空气源热泵工作过程仿真及实验研究[D]. 秦振春.南京师范大学 2007
本文编号：3047622
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 空气源热泵国内外发展现状
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 空气源热泵理论分析
2.1 热力学分析方法比较
2.2 单级空气源热泵系统
2.3 EVI系统制热特性分析
2.3.1 准二级压缩过程理论分析
2.3.2 EVI系统主要性能指标
2.4 EVI系统（火用）分析
2.4.1 （火用）分析理论基础
2.4.2 EVI系统（火用）方程
2.5 本章小结
第3章 EVI空气源热泵系统数学模型的建立
3.1 EVI涡旋压缩机模型
3.1.1 压缩机性能参数拟合
3.1.2 压缩机算法设计
3.2 冷凝器模型
3.2.1 冷凝器模型建立
3.2.2 模型方程
3.2.3 冷凝器算法设计
3.3 热力膨胀阀模型
3.4 蒸发器模型
3.4.1 蒸发器模型建立
3.4.2 模型方程
3.4.3 蒸发器算法设计
3.5 经济器模型
3.6 系统仿真算法
3.7 本章小结
第4章 模拟结果分析与实验研究
4.1 模拟结果分析
4.2 实验研究
4.3 节能减排与经济性分析
4.3.1 节能减排分析
4.3.2 经济性分析
4.4 本章小结
第5章 低温空气源热泵机组优化分析
5.1 EVI系统能耗分析
5.2 不同蒸发面积下热泵性能分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双级压缩空气源热泵制热性能仿真优化[J]. 蒋爽,王树刚,王凤. 中国科技论文. 2017(01)
[2]变频准二级压缩空气源热泵的低温性能优化实验研究[J]. 李剑,李科群,倪康康,陈玉娇. 建筑节能. 2016(12)
[3]空气——土壤双源热泵系统在我国北方地区的应用[J]. 游田,王宝龙,石文星. 暖通空调. 2016(12)
[4]CO2热泵双级冷却套管式气体冷却器性能数值模拟[J]. 马瑞芳,李雯,李世平,罗会龙. 制冷与空调(四川). 2016(05)
[5]我国建筑能耗现状分析[J]. 赵丽丽. 住宅与房地产. 2016(30)
[6]R32中间补气压缩空气源热泵系统的试验研究[J]. 张新玉,郭宪民,张森林. 流体机械. 2015(05)
[7]喷气增焓空气源热泵在北方寒冷地区的应用[J]. 刘畅,刘强,秦岩. 制冷技术. 2015(02)
[8]空气源热泵采暖对缓解空气雾霾程度的探讨[J]. 赵婷婷,解国珍,成建宏. 建筑节能. 2015(03)
[9]低环境温度空气源热泵的设计及其在我国寒冷地区的应用[J]. 蒋爽,杜伟,姜红晓. 制冷与空调. 2012(05)
[10]太阳能蓄热与低温空气源热泵复合空调系统优化设计[J]. 韩宗伟,李先庭,石文星,史永征. 太阳能学报. 2012(09)
硕士论文
[1]蒸气喷射准双级压缩制冷系统的实验研究[D]. 巩庆霞.天津商业大学 2017
[2]带闪发器的R32空气源热泵系统性能研究[D]. 薛利平.天津商业大学 2017
[3]低温空气源热泵应用技术研究[D]. 董旭.燕山大学 2013
[4]单/双级混合复叠空气源热泵机组的制热性能研究[D]. 陈青.南京理工大学 2010
[5]双级压缩空气源热泵供暖系统实验及研究模拟[D]. 霍猛.大连理工大学 2009
[6]R410A空气源热泵工作过程仿真及实验研究[D]. 秦振春.南京师范大学 2007
本文编号：3047622
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3047622.html
