R134a/CO 2 复叠式空气源热泵系统特性研究与能耗仿真

发布时间：2023-08-01 18:57

　　我国严寒地区冬季采暖是当今民生关注问题之一,传统供暖方式由于其能耗高、污染大,无法满足当下“节能减排”政策的要求,因此针对节能环保型采暖方式的研究成为当前重点方向之一。基于上述背景,本文提出采用一种适用于低温环境、环保可靠的R134a/CO₂复叠式空气源热泵系统,并通过数值计算、实验验证与仿真分析的方法,对其循环与运行特性展开研究,得出如下成果:(1)通过分析复叠式空气源热泵产业及相关技术的发展现状,对比制冷剂性质,提出采用R134a/CO₂复叠式热泵循环;(2)构建R134a/CO₂复叠式热泵循环数学模型,通过数值方法分析循环特性,发现当高、低温热源温度一定时,存在最佳中间温度使得循环COP最大,且随着高温冷凝温度的降低、低温蒸发温度的升高与中间换热温差的减小,循环COP增大而高、低温级制冷剂质量流量比减小;根据实际工程需要,计算出当环境温度为-12℃时R134a/CO₂复叠式热泵循环关键状态参数;(3)搭建R134a/CO₂复叠式空气源热泵样机实验系统,开展变工况性能实验。...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的背景和意义
        1.1.1 新型供暖方式
        1.1.2 空气源热泵与复叠式空气源热泵
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 复叠式系统
        1.2.2 CO₂制冷剂系统
    1.3 课题研究内容和技术路线
        1.3.1 课题研究内容
        1.3.2 课题技术路线
    1.4 本章小结
第二章 R134a/CO₂复叠式热泵理论循环特性研究
    2.1 引言
        2.1.1 复叠式热泵理论循环基本原理
    2.2 制冷剂选择
        2.2.1 高温级循环制冷剂选择
        2.2.2 低温级制冷剂选择
    2.3 R134a/CO₂复叠式热泵热力性能分析
        2.3.1 热力学基本方法
        2.3.2 数值计算模型
        2.3.3 数值计算结果分析
        2.3.4 理论分析综述
    2.4 R134a/CO₂复叠式热泵循环状态参数设置
    2.5 R134a/CO₂复叠式空气源热泵系统构成
    2.6 本章小结
第三章 R134a/CO₂复叠式空气源热泵系统运行特性实验
    3.1 引言
    3.2 实验目的
    3.3 实验方案
    3.4 实验假设与理论依据
        3.4.1 实验假设
        3.4.2 理论依据
    3.5 实验器材与设备
    3.6 实验过程
    3.7 数据处理与结果分析
        3.7.1 设计工况下的实验验证
        3.7.2 环境温度对系统性能系数的影响
        3.7.3 环境温度对压缩机性能的影响
        3.7.4 环境温度对中间温度的影响
        3.7.5 实验综述
    3.8 本章小结
第四章 基于TRNSYS的空气源热泵采暖系统全年能耗仿真
    4.1 引言
    4.2 仿真模型建立
        4.2.1 主要部件及其功能
        4.2.2 建筑模型
        4.2.3 空气源热泵模型
        4.2.4 控制模型
    4.3 R134a/CO₂复叠式空气源热泵采暖系统仿真模型
    4.4 仿真结果与分析
        4.4.1 全年环境温度与建筑温度
        4.4.2 空气源热泵性能系数
        4.4.3 供热量
        4.4.4 耗能
    4.5 经济性分析
        4.5.1 耗煤量
        4.5.2 污染物排放
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要创新研究成果
    5.2 进一步研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3838172