应用Wankel泵的地源热泵冷却水系统变流量改造研究
发布时间：2021-10-11 09:34
近些年来,伴随着我国经济的快速发展,国家的新型城镇化进程进入了加速发展阶段,人口向城镇集中,当前不仅城市的数量、面积在不断扩张,城市容纳的人口数量也在快速增长,建筑的能源消耗量上升到了一个新的水平。在这其中暖通空调在建筑能耗中占据很大比例。为了适应城市的快速发展,解决人们日益增长的需求与城市资源有限的矛盾,近年来市场上出现各种暖通空调解决方案,地源热泵就是其中一种。由于其不占用地上空间,与外界换热效率高,地源热泵在近几年被大规模推广。但与此同时,地源热泵本身存在的问题也日益显现,市面上的地源热泵机组大多可以根据建筑负荷的变化进行变频调控,但针对地源热泵的水循环系统,很大一部分依然采用最传统的定频运行方式。特别是冷却水系统,由于其变频运行对制冷机组、循环水泵的工作性能有很大影响,因此冷却水泵组往往处于定频运行模式,建筑设计之初,地源热泵的功率及配套的循环水系统的流量参数是根据建筑的最大冷负荷进行选择,而部分负荷运行工况的时间站总运行时间的比例超过85%,这使得无法进行流量控制的冷却水系统在无论什么工况下,都保持最大的额定工况运行方式,造成大量的能源浪费,为了降低能耗,提高热泵系统的运行效...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２?Ｒ１３４ａ压焓图??在地源热泵工作过程中，制冷剂不断进行循环，状态的变化如图中红线所示，??制冷剂在蒸发器中收到冷冻水的热量气化，在点１处以饱和蒸汽的方式离开蒸??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]中国能源消费与能源效率波动及其影响因素研究[J]. 吴利学,王蕾中. 城市与环境研究. 2019(03)
[2]既有办公建筑机电系统节能诊断及改造效益分析[J]. 乔振勇,邓文,颜峰,黄渝兰,张红,倪吉. 工程建设与设计. 2018(23)
[3]中央空调冷冻水变水流量调节研究[J]. 刘笑,殷亮,陆雪莲,穆再排尔·安外尔,陈茜. 山东工业技术. 2017(16)
[4]住房城乡建设部印发建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划[J]. 建筑技术. 2017(04)
[5]Cavitation Optimization for a Centrifugal Pump Impeller by Using Orthogonal Design of Experiment[J]. PEI Ji,YIN Tingyun,YUAN Shouqi,WANG Wenjie,WANG Jiabin. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(01)
[6]中央空调系统节能优化改造案例研究[J]. 余雪,严良文,梅年丰,高秋,叶帅. 计量与测试技术. 2016(11)
[7]A cavitation model for computations of unsteady cavitating flows[J]. Yu Zhao,Guoyu Wang,Biao Huang. Acta Mechanica Sinica. 2016(02)
[8]集中空调变流量冷却水系统节能分析[J]. 王硕. 制冷与空调. 2016(04)
[9]Uncertainty analysis of flow rate measurement for multiphase flow using CFD[J]. Joon-Hyung Kim,Uk-Hee Jung,Sung Kim,Joon-Yong Yoon,Young-Seok Choi. Acta Mechanica Sinica. 2015(05)
[10]地源热泵系统地源侧变流量运行节能特性数值模拟[J]. 范卫军,郭春梅,胡斌. 中国建设信息. 2015(10)
博士论文
[1]办公建筑中央空调系统节能运行优化研究[D]. 吴伟伟.重庆大学 2016
[2]切换系统的最优控制和稳定性[D]. 柏晓明.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]岩溶管道涌水注浆封堵机理研究及配套注浆装备研发[D]. 戚厚羿.山东大学 2017
[2]集群地埋管换热器分区运行策略研究[D]. 让红梅.山东建筑大学 2017
[3]新型三角转子注浆泵系统及动态注浆控制方法的研究[D]. 刘振国.山东大学 2016
[4]竖埋管地热换热器分区运行对地源热泵系统长期运行的影响[D]. 赵金宝.山东建筑大学 2016
[5]陕西省民用建筑能源消耗影响因素与预测研究[D]. 王震.西安建筑科技大学 2015
[6]地下灾害治理中新型注浆泵的研发及低压缓慢渗透注浆扩散机理研究[D]. 李梦天.山东大学 2015
[7]地源热泵地埋管侧水系统变流量调节方法研究[D]. 陈帆.湖南大学 2014
[8]空调冷冻水系统变流量节能分析与研究[D]. 李晓琪.合肥工业大学 2010
[9]一次泵变流量空调系统的冷却水节能研究[D]. 毛林.西安建筑科技大学 2009
[10]中央空调冷源与水系统的研究[D]. 陈玉远.重庆大学 2006
本文编号：3430251
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２?Ｒ１３４ａ压焓图??在地源热泵工作过程中，制冷剂不断进行循环，状态的变化如图中红线所示，??制冷剂在蒸发器中收到冷冻水的热量气化，在点１处以饱和蒸汽的方式离开蒸??
山东大学硕士学位论文??Ｉ?冷却水系统?ＩＩ?冷媒水系统?ｉ??冷却水循环?｜｜?制冷剂循环??Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉｖｌ?？???，名［￣［￣［??Ｉ?ｊ?１地埋管?冷凝器?蒸发器Ｃ?＝?４??ｊ?ｌｉｔ?－ｙ？??Ｉ??Ｉ?冷却水录群?Ｈ?制冷机姐?！??图２．３地源热泵冷却水系统热量传递??在冷凝器中，过热饱和的制冷剂蒸汽收到冷却水的冷却，温度降低，焓值??下降，经过相变后制冷剂由２点变为３点的饱和液体状态，进入冷凝器过冷??段。当前的地源热泵冷凝器大都拥有过冷装置，可以将饱和液态的制冷剂进一??步冷却，成为温度更低的过冷液体。这一措施降低了进入蒸发器的制冷剂温??度，减少制冷剂液体在节流过程中产生的闪发气体，有利于提高单位制冷量，??同时过冷可以稳定冷凝器内的压力，在负荷变化时提供能量的缓冲，使制冷剂??的温度状态，在外界负荷和机组运行环境法师变化时保持稳定。制冷剂在４点??以过冷液体的形式离开冷凝器，经过膨胀阀的等焓膨胀，压力降低，进一步降??低温度后，在５点以气液混合态进入蒸发器，获取冷冻水热量气化至１点，再??进入下一次循环。??本文基参照制冷剂的循环过程，考虑到过冷段的存在，分析制冷剂在冷凝??器焓值及出口温度，获得制冷剂各点的状态的关系。??设定用户端负荷为０’，且用户端负荷全部传递到热栗系统中，则经过热泵??机组压缩后，制冷剂到达２点，其包含的能量为：??式中，ＣＯＰ为热泵机组的制冷系数，其体现了热泵机组的制冷能力，其数值大??小与制冷剂的冷凝温度和蒸发温度相关，本文基于稳定制冷剂的冷凝器出口温??度设计，且冷凝器过冷段的存在使冷凝温度稳定性较高，可以将系统的冷凝温??度和蒸发温度视为稳
应用Ｗａｎｋｅｌ泵的地源热泵冷却水系统变流量改造研究??／？ｌ?Ｉ￣￣￣￣??，?蒸发器?卜??固令■麵，卜＾＾?麵??ｈＵ？过热段一＾？冷凝段?３过冷段ｉ控点??ｉ—过热段？—?冷凝段？——过冷段????＾２???－???＾１?????ｔ副?冷却水侧?ｔｗｉ？?????地埋管??图２．４热泵循环各节点能量传递??由（２－４）式可知：??ｈ４?＝?ｈ３?—?ｃｃ?（ｔ?—?ｔｋ）?（２－１２）??带入到（２－１）式：??Ｑ＇?＝?ｍｃ?（／ｚ，?－ｈ－ｉ?＋?ｃＸｔ－?＾ｋ））?（２－１３）??可以得到：??Ｑ??ｆｊｌ?＝?—???ｃ?ｈｘ?—?ｈ３?＋?ｃｃ?（ｔ?—?ｔｋ）?（２－１４）??将（２－９）、（２－１０）、（２－１１）整理可得：??。２ｍｃ?｛ｈ＇ｊ，?—?ｈ３）?ｗｃｃｃ?（ｔ?—?ｔｋ）?＋?ｍｃ?（ｈ３?—?—?ｃ〇ｐ?＿??Ｔｙ?．?？?，ｗｏｕｔ?十?Ａｖｉｎ??ＫＡ?ｍｗ?ｃｗ??（２－１５）??由公式（２－１５）可以看出，在冷凝器内部工况确定时，影响过冷后的温度以的??主要因素有冷却水在冷凝器端的进口温度、房屋的冷负荷和冷却水流量，对于??地源热泵系统而言，在冷却水的进口与地埋管的出口冷却水的状态是一致的，??这一状态由地埋管所在地层的热物性、进口温度和冷却水流量密切相关，为建??立冷却水流量与制冷剂监测温度的控制模型，本文将在第四章进行研宄，热泵??机组运行时的负荷变化模型将在第五章研宄。??１９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国能源消费与能源效率波动及其影响因素研究[J]. 吴利学,王蕾中. 城市与环境研究. 2019(03)
[2]既有办公建筑机电系统节能诊断及改造效益分析[J]. 乔振勇,邓文,颜峰,黄渝兰,张红,倪吉. 工程建设与设计. 2018(23)
[3]中央空调冷冻水变水流量调节研究[J]. 刘笑,殷亮,陆雪莲,穆再排尔·安外尔,陈茜. 山东工业技术. 2017(16)
[4]住房城乡建设部印发建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划[J]. 建筑技术. 2017(04)
[5]Cavitation Optimization for a Centrifugal Pump Impeller by Using Orthogonal Design of Experiment[J]. PEI Ji,YIN Tingyun,YUAN Shouqi,WANG Wenjie,WANG Jiabin. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(01)
[6]中央空调系统节能优化改造案例研究[J]. 余雪,严良文,梅年丰,高秋,叶帅. 计量与测试技术. 2016(11)
[7]A cavitation model for computations of unsteady cavitating flows[J]. Yu Zhao,Guoyu Wang,Biao Huang. Acta Mechanica Sinica. 2016(02)
[8]集中空调变流量冷却水系统节能分析[J]. 王硕. 制冷与空调. 2016(04)
[9]Uncertainty analysis of flow rate measurement for multiphase flow using CFD[J]. Joon-Hyung Kim,Uk-Hee Jung,Sung Kim,Joon-Yong Yoon,Young-Seok Choi. Acta Mechanica Sinica. 2015(05)
[10]地源热泵系统地源侧变流量运行节能特性数值模拟[J]. 范卫军,郭春梅,胡斌. 中国建设信息. 2015(10)
博士论文
[1]办公建筑中央空调系统节能运行优化研究[D]. 吴伟伟.重庆大学 2016
[2]切换系统的最优控制和稳定性[D]. 柏晓明.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]岩溶管道涌水注浆封堵机理研究及配套注浆装备研发[D]. 戚厚羿.山东大学 2017
[2]集群地埋管换热器分区运行策略研究[D]. 让红梅.山东建筑大学 2017
[3]新型三角转子注浆泵系统及动态注浆控制方法的研究[D]. 刘振国.山东大学 2016
[4]竖埋管地热换热器分区运行对地源热泵系统长期运行的影响[D]. 赵金宝.山东建筑大学 2016
[5]陕西省民用建筑能源消耗影响因素与预测研究[D]. 王震.西安建筑科技大学 2015
[6]地下灾害治理中新型注浆泵的研发及低压缓慢渗透注浆扩散机理研究[D]. 李梦天.山东大学 2015
[7]地源热泵地埋管侧水系统变流量调节方法研究[D]. 陈帆.湖南大学 2014
[8]空调冷冻水系统变流量节能分析与研究[D]. 李晓琪.合肥工业大学 2010
[9]一次泵变流量空调系统的冷却水节能研究[D]. 毛林.西安建筑科技大学 2009
[10]中央空调冷源与水系统的研究[D]. 陈玉远.重庆大学 2006
本文编号：3430251
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