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污水源热泵系统的热力分析及性能评价

发布时间:2018-07-13 11:47
【摘要】:面对能源短缺和环境持续恶化的现状,节能和环保已成为当今社会广泛关注的焦点问题,寻找新型清洁的可再生能源成为各国面临的重大课题。污水源热泵将城市污水中的低温热源利用起来,变废为宝,在实际工程中得到了推广和应用。大连星海湾污水源热泵系统是利用附近污水处理厂的污水作为热源,向星海湾商务区进行区域供暖供冷的热泵示范项目。在对该污水源热泵系统进行实地考察的基础上,本文通过建立热泵循环的热力计算模型,分析了污水源热泵机组的运行状况和其影响因素,并对热泵系统进行了性能评价。 本文首先讨论了制冷剂的热力学性质计算方法,列举了所需要的方程关系式,从而得出制冷剂的热物性数据;在此基础上分析了热泵系统的热力学循环过程,得到热力循环计算时所需要的参数。 以星海湾污水源热泵项目为背景,结合热泵站所处大连地区的水源和气象条件,对热泵供暖和供冷系统方案以及冬季和夏季的运行模式进行研究,并讨论了循环水进入换热器前的水处理方法,包括软化处理和化学加药处理。通过对水源热泵机组的主要设备进行性能分析,建立热泵机组的单元模型。并以热泵机组实际运行数据为准,进行热力循环计算,得到热泵性能系数COP。并分析了影响热泵机组运行的因素,包括水流量、水温、水质和供水稳定性。 本文采用热泵性能系数COP与一次能源利用系数E作为热泵性能评价指标。热泵性能系数COP包括制热性能系数和制冷性能系数。并将污水源电动热泵与传统的供热锅炉进行比较,计算分析其一次能源利用系数。结果表明,热泵具有很大的节能潜力,能源使用价值很高。
[Abstract]:Facing the current situation of energy shortage and environmental deterioration, energy saving and environmental protection have become the focus of attention, and finding new clean renewable energy has become a major issue facing all countries. Sewage source heat pump makes use of the low temperature heat source in municipal sewage and turns waste into treasure, which has been popularized and applied in practical engineering. Dalian Xinghai sewage source heat pump system is a heat pump demonstration project which uses sewage from nearby sewage treatment plant as heat source to carry out district heating and cooling in Xinghai Business District. Based on the field investigation of the sewage source heat pump system, this paper analyzes the operating condition of sewage source heat pump unit and its influencing factors by establishing the thermodynamic calculation model of the heat pump cycle, and evaluates the performance of the heat pump system. This paper first discusses the calculation method of the thermodynamic properties of refrigerants, enumerates the equations needed to obtain the thermodynamic properties of the refrigerants, and then analyzes the thermodynamic cycle process of the heat pump system. The parameters needed for thermodynamic cycle calculation are obtained. Based on the water source heat pump project of Xinghai Bay, combined with the water source and meteorological conditions of the heat pump station in Dalian, the scheme of heat pump heating and cooling system and the operation mode in winter and summer are studied. The treatment methods of circulating water before entering heat exchanger are discussed, including softening treatment and chemical adding treatment. By analyzing the main equipment of water source heat pump unit, the unit model of water source heat pump unit is established. Based on the actual operation data of the heat pump unit, the heat pump performance coefficient (COP) is obtained by thermal cycle calculation. The factors affecting the operation of the heat pump unit are analyzed, including water flow, water temperature, water quality and water supply stability. In this paper, the heat pump performance coefficient cop and the primary energy utilization factor E are used as the performance evaluation index of the heat pump. Heat pump performance coefficient cop includes heating performance coefficient and refrigeration performance coefficient. The primary energy utilization coefficient is calculated and analyzed by comparing the sewage source electric heat pump with the traditional heating boiler. The results show that heat pump has great energy saving potential and high energy use value.
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X703;TU83

【参考文献】

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本文编号:2119267

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