1100m~2太阳能-相变蓄热蒸发型空气源热泵复合供热系统设计及R417A下性能测定

发布时间：2020-05-06 17:53

【摘要】：传统的供暖方式为燃煤小锅炉供暖。这种供暖方式消耗能源,产生污染物排放。随着国家对环保的要求越来越高,这些传统的供暖方式逐渐被淘汰。太阳能和空气能是两种清洁能源,太阳能虽然取之不尽,但容易受到季节和天气的影响,存在不稳定性,空气源热泵可以有效地利用环境中热量,但也存在低温时制热量不足的问题。太阳能-相变蓄热蒸发型空气源热泵复合供热系统可以很好的将两种清洁能源结合起来,实现了太阳能和空气能的优势互补,并利用相变技术有效地解决了低温时热量供需矛盾的问题。本文以山西原平某3层办公楼为设计对象,设计了1100m~2太阳能-相变蓄热蒸发型空气源复合供热系统。复合供热系统主要由太阳能集热系统与空气源热泵系统组成,采用并联连接方式,根据负荷的不同共有太阳能单独供热、太阳能-热泵联合供热、热泵单独供热3种运行模式。太阳能设计负荷占总负荷的20%,设计供热热泵台数4台,可根据热负荷的不同依次启动。同时为保证复合供热系统安全可靠运行,开发了一套与之相匹配的控制系统。根据复合供热系统的特点,控制系统采用一个主站四个从站的集散控制结构。为使控制系统能够起到良好的控制效果,针对每个控制环节研究了相应的控制策略。并通过搭建模拟系统对控制系统进行调试。经过调试,控制系统具有良好的稳定性,完全满足复合供热系统的控制需要。除此之外,针对目前热泵系统使用的R22工质,本文还进行了R417A替代R22的性能对比实验。R417A属于环保制冷剂,对臭氧层的破坏为0。通过实验可以得出R417A直接替代R22后,系统压缩机排气压力和排气温度都有所下降,有利于热泵机组安全运行,虽然制热量和COP有所降低,但下降不明显,在-15℃时,使用R22作为制冷剂,系统COP为2.0,使用R417A作为制冷剂,系统COP为1.96。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU832

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本文编号：2651640