多能互补小型供热系统的应用分析

发布时间：2020-04-03 04:53

【摘要】：供热形式的研究是当前农村振兴计划和城镇化建设关注的热点之一。煤改气、煤改电都遇到了一些问题,单一的能源开发与利用在新农村建设中表现出极大的脆弱性,实事求是、因地制宜地采用多能互补的供热系统是新农村建设和城镇化建设的发展方向。基于太阳能集热采暖、空气源热泵采暖、燃气热水炉采暖在农村建筑中的应用特点,设计了一套太阳能集热采暖、空气源热泵采暖、燃气热水炉采暖为一体,各装置单元可相互组合互补使用的供热系统,通过理论分析和大量实验研究,得到了一些比较有价值的结论。建立了多能互补小型供热系统数学模型。分别建立太阳能集热采暖单元、空气源热泵采暖单元、燃气热水炉采暖单元的数学模型,给出系统运行控制策略,研究了双盘管储热水箱数学模型。搭建了多能互补小型供热系统实验台并进行了实验研究。对实验系统的工作原理进行了分析,对太阳能集热采暖单元、空气源热泵采暖单元、燃气热水炉采暖单元的运行性能分别进行了测试分析,对三种供热单元间互补运行进行了实验测试与分析。对多能互补小型供热系统进行了优化设计。以初投资最少,年运行费用最低、全年综合能效比最大作为目标函数进行了优化计算,应用正交实验法、枚举法把三种供热单元间不同组合进行优化分析,由此获得了相应的系统配置方案。对北京顺义某二层建筑体作为研究对象进行了供热系统优化设计,最终确定了一个由热泵、集热器和热水炉构成的最优供热系统,通过案例进一步验证了优化设计模型。
【图文】：

第 2 章 多能互补小型供热系统数学模型2.1 多能互补小型供热系统工作原理2.1.1 系统原理多能互补小型供热系统是一个相对较为复杂的应用系统，它主要由五部分构成：一是太阳能集热器，二是燃气采暖热水炉，三是双盘管储热水箱，四是空气源热泵，五是其他相关配件。在系统保持稳定正常运行的过程中，集热器会将其自身吸收的光照用于加热循环工质，在循环泵的推动下将温度较高的工质及时传输至水箱，由此实现水箱内水温逐步升高的目标；空气源热泵在保持稳定正常运行时，液态制冷剂会汲取外界热量，由此成为低温低压的气体，，穿过膨胀阀后即成为蒸汽，并进到蒸发器内，由此反复循环。水箱内的水会直接吸收热量，成为人们所需的生活用水等。整体来讲，该系统具体构成可参考下图。

率因子指的是集热器输出能量和假设吸热板达到介质温度均值形成的比值。照现象规范和要求的基础上，保证系统稳定可靠运行，在此情的热性能展开全面细致的测试，由此获得相应的瞬时效率曲线式求得具体计算公式，即：θ η= Ittabma属于常数，可直接通过集热器性能测试的方式获得。质保持运行状态时，集热器瞬时集热量如下：QIAIAaAb(tt)uma= η= θθ质未处于运行状态时，集热器散失热量如下：QAFU(tt)Ab(tt)LRLmama= = 泵单元数学模型面来讲，热泵主要由压缩机、膨胀阀、冷凝器以及蒸发器组成件均给定的前提下，在蒸发器、冷凝器入口温度有所浮动时，、热泵机组性能系数COP等相关结果。热泵制热循环原理可参
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU833.1

【参考文献】

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本文编号：2612963