海水源热泵系统相关设备传热研究
发布时间：2021-10-10 18:53
以海水作为热泵机组的热源（汇）对于解决沿海建筑的冬季供暖和夏季空调、缓解日趋紧张的能源压力有重要意义。直接式和间接式海水源热泵系统的运行模式不同,系统效率和经济性也会随之改变。本文主要对两种模式的海水源热泵系统相关设备的传热性能进行了研究。为防止海水对热泵机组的腐蚀,间接式海水源热泵系统通常在海水与热泵机组之间增加中间换热器。目前海水源热泵系统的中间换热器采用的是价格较高的钛板换热器,为减少系统投资,本文对间接式海水源热泵系统中间换热器的传热性能进行了研究,设计并加工了普通钢制的中间换热器。通过搭建实验台,对管、内外流体流速对换热器传热性能的影响进行了研究,得到了管、内外流体的对流换热实验关联式;在实验基础上建立了换热器传热数学模型,对中间介质乙二醇溶液的出口温度和换热量随热源温度的变化进行了模拟计算。末端供水温度直接影响海水源热泵系统的效率,尤其当冬季海水温度较低时,供水温度的高低直接影响海水源热泵运行的经济性。本文通过标准散热器实验台对新型采暖地板传热性能进行了测试,结果表明供水温度为30℃即可满足供暖舒适性要求。供水温度的降低使得热泵的冷凝温度随之降低,从而提高了热泵系统的效率。...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 我国海洋温度概况
1.3 海水冷却技术
1.4 地下水源热泵技术
1.5 海水源热泵技术
1.5.1 渗透取水技术
1.5.2 海水源热泵国外研究现状
1.5.3 海水源热泵国内研究现状
1.5.4 海水源热泵系统取水方式
1.5.5 海水源热泵存在问题
1.6 本文主要研究内容及创新点
1.6.1 本文主要研究内容
1.6.2 主要创新点
1.7 本章小结
第二章 中间换热器传热性能研究
2.1 中间换热器设计及结构
2.1.1 换热器设计参数
2.1.2 换热器的结构
2.2 中间换热器传热性能实验
2.2.1 实验系统
2.2.2 实验结果
2.3 中间换热器的理论模拟
2.3.1 数学模型
2.3.2 微分方程的离散
2.3.3 边界条件
2.3.4 计算结果
2.4 本章小结
第三章 新型采暖地板热工性能研究
3.1 新型采暖地板结构
3.2 新型采暖地板的热工性能实验系统
3.3 新型采暖地板热工性能实验结果
3.4 采暖地板传热性能理论模拟
3.4.1 物理模型
3.4.2 数学模型
3.4.3 微分方程的离散
3.4.4 边界条件
3.4.5 模拟计算结果
3.5 新型采暖地板对热泵性能的影响
3.6 本章小结
第四章 防腐蒸发器传热性能研究
4.1 防腐蒸发器结构
4.2 防腐蒸发器传热性能实验研究
4.2.1 实验系统
4.2.2 实验结果
4.3 防腐蒸发器的传热性能理论研究
4.3.1 传热控制微分方程
4.3.2 控制微分方程的离散
4.3.3 边界条件
4.3.4 换热关联式的选择
4.3.5 模拟计算结果
4.4 防腐涂料挂片实验
4.5 本章小结
第五章 海水源热泵系统能耗分析
5.1 海水源热泵系统计算模型
5.1.1 直接式海水源热泵系统模型
5.1.2 间接式海水源热泵系统模型
5.2 海水源热泵系统模型计算结果
5.2.1 直接式海水源热泵计算结果
5.2.2 间接式海水源热泵计算结果
5.2.3 两种模式海水源热泵系统能耗比较
5.3 本章小结
第六章 海水源热泵系统在天津的应用
6.1 工程概况
6.1.1 海水温度条件
6.1.2 负荷计算
6.1.3 海水源热泵系统
6.2 海水源热泵系统现场测试
6.3 海水源热泵系统的模拟
6.3.1 模型验证
6.3.2 模拟计算结果
6.3.3 两种模式的海水源热泵比较
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]海水热泵区域供热的节能判断及影响因素[J]. 舒海文,端木琳,朱颖心,李祥立. 哈尔滨工业大学学报. 2010(12)
[2]海水源热泵系统的节能研究[J]. 郭振江,钟晓辉,谷民安,王凯. 上海电力学院学报. 2010(04)
[3]海水冷却塔重防腐保护技术及应用[J]. 薛芳斌,吴红卫,蔡宏庆,郭明,王海银. 现代涂料与涂装. 2010(06)
[4]厦门地区海水源热泵系统应用可行性分析[J]. 林树枝,皇甫艺. 墙材革新与建筑节能. 2010(06)
[5]火力发电厂海水冷却塔循环冷却水处理方法的研究[J]. 姬晓慧,林建中. 广东化工. 2010(05)
[6]浅析大连港区海水源热泵的应用[J]. 王晓峰,王大方,洪光. 制冷与空调. 2010(02)
[7]浙江沿海海水源热泵技术应用可行性研究[J]. 王建奎,李海波,曾宪纯,林奕,宋静. 浙江建筑. 2010(01)
[8]厦门地区应用海水源热泵的探讨[J]. 郑元祥. 山西建筑. 2010(01)
[9]太阳能辅助海水源热泵空调系统联合运行方式初探[J]. 胡亚峰,董瑞芬. 科技信息. 2009(31)
[10]含水层储能地下温度场模拟[J]. 刘雪玲,朱家玲,刘立伟. 天津大学学报. 2009(10)
博士论文
[1]渗滤取水技术在海水源热泵系统中的应用研究[D]. 吴君华.天津大学 2009
硕士论文
[1]用于海水源热泵系统的海水—乙二醇溶液抛管式换热器设计[D]. 俞洁.天津大学 2009
[2]海水源热泵系统中海水—乙二醇溶液换热器的研发[D]. 靳娇.天津大学 2008
[3]通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板热工及阻力性能研究[D]. 张俊芳.天津大学 2008
[4]利用次表层海水作城市区域空调冷源的机理研究[D]. 杜乐乐.上海交通大学 2008
[5]蒸发器动态特性研究[D]. 张永发.天津大学 2007
[6]基于热泵系统的海水热扩散研究[D]. 蒋爽.大连理工大学 2006
[7]板式地板辐射采暖传热性能的研究[D]. 王海霞.天津大学 2005
本文编号：3428958
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 我国海洋温度概况
1.3 海水冷却技术
1.4 地下水源热泵技术
1.5 海水源热泵技术
1.5.1 渗透取水技术
1.5.2 海水源热泵国外研究现状
1.5.3 海水源热泵国内研究现状
1.5.4 海水源热泵系统取水方式
1.5.5 海水源热泵存在问题
1.6 本文主要研究内容及创新点
1.6.1 本文主要研究内容
1.6.2 主要创新点
1.7 本章小结
第二章 中间换热器传热性能研究
2.1 中间换热器设计及结构
2.1.1 换热器设计参数
2.1.2 换热器的结构
2.2 中间换热器传热性能实验
2.2.1 实验系统
2.2.2 实验结果
2.3 中间换热器的理论模拟
2.3.1 数学模型
2.3.2 微分方程的离散
2.3.3 边界条件
2.3.4 计算结果
2.4 本章小结
第三章 新型采暖地板热工性能研究
3.1 新型采暖地板结构
3.2 新型采暖地板的热工性能实验系统
3.3 新型采暖地板热工性能实验结果
3.4 采暖地板传热性能理论模拟
3.4.1 物理模型
3.4.2 数学模型
3.4.3 微分方程的离散
3.4.4 边界条件
3.4.5 模拟计算结果
3.5 新型采暖地板对热泵性能的影响
3.6 本章小结
第四章 防腐蒸发器传热性能研究
4.1 防腐蒸发器结构
4.2 防腐蒸发器传热性能实验研究
4.2.1 实验系统
4.2.2 实验结果
4.3 防腐蒸发器的传热性能理论研究
4.3.1 传热控制微分方程
4.3.2 控制微分方程的离散
4.3.3 边界条件
4.3.4 换热关联式的选择
4.3.5 模拟计算结果
4.4 防腐涂料挂片实验
4.5 本章小结
第五章 海水源热泵系统能耗分析
5.1 海水源热泵系统计算模型
5.1.1 直接式海水源热泵系统模型
5.1.2 间接式海水源热泵系统模型
5.2 海水源热泵系统模型计算结果
5.2.1 直接式海水源热泵计算结果
5.2.2 间接式海水源热泵计算结果
5.2.3 两种模式海水源热泵系统能耗比较
5.3 本章小结
第六章 海水源热泵系统在天津的应用
6.1 工程概况
6.1.1 海水温度条件
6.1.2 负荷计算
6.1.3 海水源热泵系统
6.2 海水源热泵系统现场测试
6.3 海水源热泵系统的模拟
6.3.1 模型验证
6.3.2 模拟计算结果
6.3.3 两种模式的海水源热泵比较
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]海水热泵区域供热的节能判断及影响因素[J]. 舒海文,端木琳,朱颖心,李祥立. 哈尔滨工业大学学报. 2010(12)
[2]海水源热泵系统的节能研究[J]. 郭振江,钟晓辉,谷民安,王凯. 上海电力学院学报. 2010(04)
[3]海水冷却塔重防腐保护技术及应用[J]. 薛芳斌,吴红卫,蔡宏庆,郭明,王海银. 现代涂料与涂装. 2010(06)
[4]厦门地区海水源热泵系统应用可行性分析[J]. 林树枝,皇甫艺. 墙材革新与建筑节能. 2010(06)
[5]火力发电厂海水冷却塔循环冷却水处理方法的研究[J]. 姬晓慧,林建中. 广东化工. 2010(05)
[6]浅析大连港区海水源热泵的应用[J]. 王晓峰,王大方,洪光. 制冷与空调. 2010(02)
[7]浙江沿海海水源热泵技术应用可行性研究[J]. 王建奎,李海波,曾宪纯,林奕,宋静. 浙江建筑. 2010(01)
[8]厦门地区应用海水源热泵的探讨[J]. 郑元祥. 山西建筑. 2010(01)
[9]太阳能辅助海水源热泵空调系统联合运行方式初探[J]. 胡亚峰,董瑞芬. 科技信息. 2009(31)
[10]含水层储能地下温度场模拟[J]. 刘雪玲,朱家玲,刘立伟. 天津大学学报. 2009(10)
博士论文
[1]渗滤取水技术在海水源热泵系统中的应用研究[D]. 吴君华.天津大学 2009
硕士论文
[1]用于海水源热泵系统的海水—乙二醇溶液抛管式换热器设计[D]. 俞洁.天津大学 2009
[2]海水源热泵系统中海水—乙二醇溶液换热器的研发[D]. 靳娇.天津大学 2008
[3]通水式硬聚氯乙烯辐射采暖地板热工及阻力性能研究[D]. 张俊芳.天津大学 2008
[4]利用次表层海水作城市区域空调冷源的机理研究[D]. 杜乐乐.上海交通大学 2008
[5]蒸发器动态特性研究[D]. 张永发.天津大学 2007
[6]基于热泵系统的海水热扩散研究[D]. 蒋爽.大连理工大学 2006
[7]板式地板辐射采暖传热性能的研究[D]. 王海霞.天津大学 2005
本文编号：3428958
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