基于余热利用的高温热泵系统仿真研究

发布时间：2021-01-07 07:44

　　工业部门是世界前三大能源消耗部门之一,工业制造过程中消耗的20-50%的能量以废热的形式流失,我国作为制造业大国,低温余热的排放量巨大,如果能够通过适当的方式的回收利用,就能提高能源利用的水平,创造更大的经济社会价值。针对工业应用,高温热泵是一种能将低位能转化为高位能的高效节能型技术,然而我国现有的高温热泵主要集中在60-90℃的温度区间,在实际运行中无法提供更高的制热输出温度,大大限制了其在诸多工业过程中的使用和推广。为弥补国内制冷热泵市场100℃以上冷凝出水的高温热泵的空白,本文提出了一种可以达到120℃制热的高温热泵系统,从高温工质筛选、高温热泵设备选型与系统设计计算、数学模型与系统仿真模拟三方面展开研究。在高温工质筛选部分,本文通过MATLAB软件编程和查询REFPROP的数据库实现了高温工质的理论循环计算,结果表明:R152a与R134a适合80℃以下的工况,R1234ze在80-100℃热工性能优异,当冷凝温度高于100℃时,R245fa是较为理想的高温工质,唯一不足是单位容积制热量偏低。在高温热泵设备选型与系统设计计算部分,本文针对高温热泵的运行特点,选择适合高温工质工作... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

使用软件绘制工质的压焓图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-图2-2多种物质混合的设定界面图2-3计算R227ea与R152a混合后新工质的热物性参数本文使用MATLAB编写计算过程中的计算公式，对于具体工质的物性参数则是调用REFPROP中的数据来确定，通过MATLAB编程对理论循环实现点到点的计算，得出COP、单位容积制热量、单位质量制热量、排气温度、压缩比等表现工质热物性参数的值。

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-图2-2多种物质混合的设定界面图2-3计算R227ea与R152a混合后新工质的热物性参数本文使用MATLAB编写计算过程中的计算公式，对于具体工质的物性参数则是调用REFPROP中的数据来确定，通过MATLAB编程对理论循环实现点到点的计算，得出COP、单位容积制热量、单位质量制热量、排气温度、压缩比等表现工质热物性参数的值。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]中国能源生产、消费及其结构变化分析[J]. 方源.  黑龙江科学. 2018(24)
[3]我国能源生产与消费革命的挑战与展望[J]. 张奇.  国家治理. 2018(33)
[4]带分液结构蒸发器的性能研究[J]. 丁榕,李云海,陈健勇,陈颖,罗向龙,杨智.  广东工业大学学报. 2018(04)
[5]余热回收利用的高温热泵系统混合工质选择研究[J]. 杨卫卫,周福,闫飞宇,何雅玲.  工程热物理学报. 2017(05)
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博士论文
[1]地源热泵系统模型与仿真[D]. 曲云霞.西安建筑科技大学 2004

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[3]新工质中高温水源热泵热力性能研究[D]. 郭川.青岛理工大学 2016
[4]高温热泵工质BY-4的理论和实验性能研究[D]. 孔令腾.天津大学 2014
[5]基于R134a常温热泵系统的中高温热泵工质的研究[D]. 张圣君.天津大学 2009
[6]新型中高温热泵工质的研究[D]. 马利敏.天津大学 2003



本文编号：2962187