低温空气源热泵热风机采暖在北方农村地区适用性研究
发布时间：2021-01-03 01:17
随着我国北方地区“煤改电”“煤改气”的进行,大部分城市城区清洁取暖已达到较高比例,但农村地区清洁取暖率仍然普遍较低尤其是北方农村地区建筑节能性较低、房间采暖面积较大,清洁取暖在供给侧方面和需求侧方面存在诸多问题。低能耗是实施清洁供暖的基本前提,如何梯级利用好农村现有的资源能源,充分尊重农村现状及生活习惯,因地制宜推广使用热泵供暖系统,发挥高品质电能优势,提升电能取暖效率是清洁供暖实现的主要难题之一。研发适用于北方地区的低温空气源热泵供暖系统,利用热泵热风机对北方农村地区进行清洁供暖具有重要的现实意义。随着煤改热风机的趋势不断扩大,许多农村地区存在热风机安装位置不规范,安装方式不规范等问题。在本文中,着重对低温空气源热泵热风机的用户热舒适性、安装方式、送风方式的探讨及研究。本文采用数值模拟与实验测试相结合的方式对利用热风机进行供暖的效果进行探讨。首先利用Air-Pak软件对热风机及室内空间进行建模仿真,研究不同参数（热风机安装位置及方式、送风方式、室内空气温度（湿度）、室内空气龄值、PMV值）变化对室内人体热舒适度的影响。仿真模拟结果表明:热风机基本能承担北方农村地区热负荷,使室内温度达...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中压补气系统流程图
山东建筑大学硕士学位论文4与讨论，提供了许多文献及实验，解决了许多实际问题。如图1.3，赵晓丹，苏之勇[9]等人针对空气源热泵热水器在冬季工况下制热量衰减严严重的问题提出一种中压补气的方式，试验研究了在不同低温工况下的性能，得出了通过中压补气，压缩机的排气温度均控制在90℃范围内，当工况温度从7℃下降至-15℃时，中压补气系统的制热量提高6.6%~27.1%，COP提高3.4%~4.8%的结论。图1.3中压补气系统流程图如图1.4，冉小鹏，邹臣堡[10]等人设计了一台EVI低温空气源热泵系统，测试该系系统在低温下稳定运行的可行性，研究补气对该系统的性能和参数影响，并得出以下结论：该系统在-20℃工况下可稳定运行；存在一个最优的相对补气量使系统能效最高；通过补气方式提高了压缩机性能参数。图1.4经济器EVI系统流程图刘娜，郭超[11]等人针对最新的双级压缩技术设计了一个双级压缩空气源热泵系统，对该系统进行了低温性能测试并与普通空气源热泵系统进行了对比分析，得出在相同低温工况下，双级压缩系统的制热量衰减幅度相对普通热泵系统较少，在蒸发温度-15℃的
山东建筑大学硕士学位论文6在以上学者的研究基础上，笔者着眼于对低温空气源热泵热风机的安装方式、农村地区冬季取暖效果等方面进行分析研究，探讨何种热风机安装方式可以使房间温度达到最理想状态，同时分析农村地区采用热风机冬季取暖需注意的事项与问题。1.3.本文研究的主要内容目前，对于低温空气源热泵热风机的研究仅在热风机是否可以在低温环境下稳定运行以及运行能耗等问题。随着煤改热风机的力度不断加大，如图1.5所示，许多农村地区存在热风机安装方式不规范等问题，由此带来房间内温度场不均匀，降低用户使用舒适度。本文着重对低温空气源热泵热风机的用户热舒适性、安装方式、送风方式的探讨及研究。图1.5热风机安装位置本文的主要研究内容为：（1）通过分析低温空气源热泵热风机的运行原理、其性能的影响因素进行分析。（2）利用Air-Pak搭建起配有热风机的建筑物理模型及数学模型并对其仿真模拟，研究参数（安装位置及方式、送风方式、室内空气温度（湿度）、室内空气龄值、PMV值）变化对室内人体热舒适度的影响。（3）进行低温空气源热泵热风机采暖现场测试，通过对热风机的实际运行期间的连续测量参数（室内空气温度、湿度、耗电量、瞬时电功率、室外温度）与数值模拟数据进行对比。（4）将仿真模拟与实验数据进行对比分析，确定低温空气源热泵热风机安装位置、方式及送风方式，进而优化热风机的供暖效果，提高人体热舒适性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]补气技术对低温型空气源热泵热水器性能的影响[J]. 赵晓丹,苏之勇,张超,周光辉,王素英. 低温与超导. 2019(10)
[2]对农村清洁供热工作的几点思考[J]. 董乐意. 区域供热. 2019(04)
[3]青岛市某农村住宅建筑本体的供暖工况节能潜力分析[J]. 王刚,吴云鹤,吴丹. 区域供热. 2019(04)
[4]河北农村地区清洁取暖“煤改电”技术可行性试验分析[J]. 郭威炯,黄必鹤,张继皇. 电力需求侧管理. 2019(02)
[5]基于Airpak的空调送风方式对室内热环境影响分析[J]. 刘鑫,张欣,韩非,王海涛. 安徽建筑大学学报. 2019(01)
[6]北方农村地区供暖现状与对策[J]. 刘亚非,张有,焦铭泽,陈晓夫,刘广青,薛春瑜. 煤气与热力. 2019(01)
[7]JB/T 13573《低环境温度空气源热泵热风机》行业标准解读[J]. 马荣江,石文星,杨旭东. 制冷与空调. 2018(11)
[8]低环境温度空气源热泵热风机性能试验分析[J]. 刘福来,刘晨曦,姜继周,纪蓉,李志亮,夏林锋. 制冷与空调. 2018(11)
[9]低环境温度空气源热泵在北方区域供热中的应用[J]. 马一太,王派,罗齐,李敏霞. 区域供热. 2018(04)
[10]喷气增焓空气源热泵低温运行性能的实验研究[J]. 冉小鹏,邹臣堡,李芦剑,王林,翟晓强. 制冷技术. 2018(04)
硕士论文
[1]山东地区农村清洁取暖典型案例分析[D]. 张科.山东建筑大学 2018
[2]小型低温空气源热泵采暖在北京农村的适用性研究[D]. 张了.清华大学 2015
[3]空气源热泵机组低温运行特性研究[D]. 李艳.山东建筑大学 2011
本文编号：2954022
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中压补气系统流程图
山东建筑大学硕士学位论文4与讨论，提供了许多文献及实验，解决了许多实际问题。如图1.3，赵晓丹，苏之勇[9]等人针对空气源热泵热水器在冬季工况下制热量衰减严严重的问题提出一种中压补气的方式，试验研究了在不同低温工况下的性能，得出了通过中压补气，压缩机的排气温度均控制在90℃范围内，当工况温度从7℃下降至-15℃时，中压补气系统的制热量提高6.6%~27.1%，COP提高3.4%~4.8%的结论。图1.3中压补气系统流程图如图1.4，冉小鹏，邹臣堡[10]等人设计了一台EVI低温空气源热泵系统，测试该系系统在低温下稳定运行的可行性，研究补气对该系统的性能和参数影响，并得出以下结论：该系统在-20℃工况下可稳定运行；存在一个最优的相对补气量使系统能效最高；通过补气方式提高了压缩机性能参数。图1.4经济器EVI系统流程图刘娜，郭超[11]等人针对最新的双级压缩技术设计了一个双级压缩空气源热泵系统，对该系统进行了低温性能测试并与普通空气源热泵系统进行了对比分析，得出在相同低温工况下，双级压缩系统的制热量衰减幅度相对普通热泵系统较少，在蒸发温度-15℃的
山东建筑大学硕士学位论文6在以上学者的研究基础上，笔者着眼于对低温空气源热泵热风机的安装方式、农村地区冬季取暖效果等方面进行分析研究，探讨何种热风机安装方式可以使房间温度达到最理想状态，同时分析农村地区采用热风机冬季取暖需注意的事项与问题。1.3.本文研究的主要内容目前，对于低温空气源热泵热风机的研究仅在热风机是否可以在低温环境下稳定运行以及运行能耗等问题。随着煤改热风机的力度不断加大，如图1.5所示，许多农村地区存在热风机安装方式不规范等问题，由此带来房间内温度场不均匀，降低用户使用舒适度。本文着重对低温空气源热泵热风机的用户热舒适性、安装方式、送风方式的探讨及研究。图1.5热风机安装位置本文的主要研究内容为：（1）通过分析低温空气源热泵热风机的运行原理、其性能的影响因素进行分析。（2）利用Air-Pak搭建起配有热风机的建筑物理模型及数学模型并对其仿真模拟，研究参数（安装位置及方式、送风方式、室内空气温度（湿度）、室内空气龄值、PMV值）变化对室内人体热舒适度的影响。（3）进行低温空气源热泵热风机采暖现场测试，通过对热风机的实际运行期间的连续测量参数（室内空气温度、湿度、耗电量、瞬时电功率、室外温度）与数值模拟数据进行对比。（4）将仿真模拟与实验数据进行对比分析，确定低温空气源热泵热风机安装位置、方式及送风方式，进而优化热风机的供暖效果，提高人体热舒适性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]补气技术对低温型空气源热泵热水器性能的影响[J]. 赵晓丹,苏之勇,张超,周光辉,王素英. 低温与超导. 2019(10)
[2]对农村清洁供热工作的几点思考[J]. 董乐意. 区域供热. 2019(04)
[3]青岛市某农村住宅建筑本体的供暖工况节能潜力分析[J]. 王刚,吴云鹤,吴丹. 区域供热. 2019(04)
[4]河北农村地区清洁取暖“煤改电”技术可行性试验分析[J]. 郭威炯,黄必鹤,张继皇. 电力需求侧管理. 2019(02)
[5]基于Airpak的空调送风方式对室内热环境影响分析[J]. 刘鑫,张欣,韩非,王海涛. 安徽建筑大学学报. 2019(01)
[6]北方农村地区供暖现状与对策[J]. 刘亚非,张有,焦铭泽,陈晓夫,刘广青,薛春瑜. 煤气与热力. 2019(01)
[7]JB/T 13573《低环境温度空气源热泵热风机》行业标准解读[J]. 马荣江,石文星,杨旭东. 制冷与空调. 2018(11)
[8]低环境温度空气源热泵热风机性能试验分析[J]. 刘福来,刘晨曦,姜继周,纪蓉,李志亮,夏林锋. 制冷与空调. 2018(11)
[9]低环境温度空气源热泵在北方区域供热中的应用[J]. 马一太,王派,罗齐,李敏霞. 区域供热. 2018(04)
[10]喷气增焓空气源热泵低温运行性能的实验研究[J]. 冉小鹏,邹臣堡,李芦剑,王林,翟晓强. 制冷技术. 2018(04)
硕士论文
[1]山东地区农村清洁取暖典型案例分析[D]. 张科.山东建筑大学 2018
[2]小型低温空气源热泵采暖在北京农村的适用性研究[D]. 张了.清华大学 2015
[3]空气源热泵机组低温运行特性研究[D]. 李艳.山东建筑大学 2011
本文编号：2954022
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