本文關(guān)鍵詞：空氣源熱泵在冬奧會滑雪場館供暖的應(yīng)用研究

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【摘要】：熱泵技術(shù)是一種行之有效的節(jié)能方法,通過吸收低品位能源達(dá)到制熱或制冷的目的,節(jié)約大量高品位的電能、天然氣和燃煤燃油等,減少CO_2的排放。因此既有很大的經(jīng)濟(jì)效益,也有很大的社會效益,符合目前我國節(jié)能環(huán)保的基本政策�？諝庠礋岜靡褟V泛應(yīng)用于長江中下游地區(qū),而在廣大的北方地區(qū),由于機(jī)組的低溫適應(yīng)性以及結(jié)霜等問題使得空氣源熱泵作為供暖系統(tǒng)的熱源推廣應(yīng)用較為緩慢。如今,空氣源熱泵系統(tǒng)在已經(jīng)具備的較為成熟的空調(diào)制冷功能基礎(chǔ)上,正在克服弊端,大幅度提高在低溫環(huán)境下的制熱能力。本文提出兩種空氣源熱泵供暖系統(tǒng),第一種為以R404A為制冷劑的空氣源熱泵系統(tǒng),制冷劑R404A目前已廣泛應(yīng)用于制冷系統(tǒng)中,但將制冷劑R404A直接應(yīng)用于空氣源熱泵供暖的研究較少,并根據(jù)R404A空氣源熱泵機(jī)組的具體參數(shù)建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬計算。第二種為CO_2以為制冷劑的空氣源熱泵系統(tǒng),傳統(tǒng)研究多針對CO_2熱泵熱水器,而將CO_2空氣源熱泵作為熱源應(yīng)用于供暖系統(tǒng)研究較少。此系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)CO_2空氣源熱泵高回水溫度時制熱效率低的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。將這兩種空氣源熱泵供暖系統(tǒng)應(yīng)用于2022年冬奧會某滑雪場館,在整個供暖季最冷期對機(jī)組進(jìn)行為期72天的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)測試,測試期室外平均溫度-11.65℃,R404A與CO_2空氣源熱泵機(jī)組均運(yùn)行情況良好。測試結(jié)果表明,R404A機(jī)組的平均出水溫度為38.3℃,測試期逐日能效比平均值為2.25,排氣溫度低于90℃。CO_2機(jī)組平均出水溫度為62.2℃,測試期逐日能效比平均值為2.17,排氣溫度低于125℃,高出水溫度使CO_2空氣源熱泵作為熱源直接用于散熱器供暖成為可能。測試期間室內(nèi)溫度、熱水出水溫度及室內(nèi)舒適性均達(dá)到用戶要求。測試結(jié)果與模擬計算結(jié)果對比,具有較好的一致性。通過測試,得到空氣源熱泵機(jī)組在河北張家口地區(qū)的結(jié)霜除霜規(guī)律,總結(jié)不同供暖系統(tǒng)機(jī)組除霜過程對機(jī)組進(jìn)出水溫度的影響。對空氣源熱泵作為供暖系統(tǒng)熱源時出現(xiàn)的其它問題及解決方案進(jìn)行總結(jié),為空氣源熱泵在張家口地區(qū)乃至整個北方地區(qū)的應(yīng)用提供實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和指導(dǎo)。結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際投資運(yùn)行情況與傳統(tǒng)的供暖方式在經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能效益以及環(huán)保效益進(jìn)行綜合比較,可得空氣源熱泵供暖系統(tǒng)目前在北方地區(qū)的推廣具有較好的經(jīng)濟(jì)效益,很好的節(jié)能效益與環(huán)保效益。
【關(guān)鍵詞】：R404A空氣源熱泵 CO_2空氣源熱泵 供暖應(yīng)用 節(jié)能環(huán)保
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU832
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 研究背景10-12
• 1.1.1 我國能耗現(xiàn)況與建筑節(jié)能分析10-11
• 1.1.2 我國北方供暖模式現(xiàn)狀11-12
• 1.2 空氣源熱泵系統(tǒng)簡介12-14
• 1.2.1 熱泵簡介12
• 1.2.2 熱泵系統(tǒng)的分類12-13
• 1.2.3 空氣源熱泵的工作原理及特點(diǎn)分析13-14
• 1.3 空氣源熱泵在北方地區(qū)推廣困難的主要問題分析14-17
• 1.3.1 結(jié)霜與除霜問題綜合分析14-15
• 1.3.2 機(jī)組低溫適應(yīng)性問題綜合分析15-17
• 1.4 制冷劑的發(fā)展過程17-19
• 1.4.1 制冷劑的發(fā)展替代過程17-18
• 1.4.2 制冷劑R404A的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)18
• 1.4.3 制冷劑CO_2的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)18-19
• 1.5 本課題研究意義及主要內(nèi)容19-21
• 1.5.1 研究意義19
• 1.5.2 主要內(nèi)容19-21
• 2 替代工質(zhì)的理論循環(huán)計算分析21-27
• 2.1 張家口地區(qū)應(yīng)用空氣源熱泵的氣候條件分析21-22
• 2.2 工質(zhì)的性質(zhì)對比分析22-23
• 2.3 熱工性能對比分析23
• 2.4 理論循環(huán)計算23-26
• 2.4.1 計算條件23-25
• 2.4.2 計算結(jié)果25
• 2.4.3 計算結(jié)果分析25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 新工質(zhì)的理論分析及模擬計算27-36
• 3.1 R404A機(jī)組簡介及運(yùn)行原理27-28
• 3.2 R404A機(jī)組的數(shù)學(xué)模擬28-32
• 3.3 計算結(jié)果分析32-34
• 3.4 CO_2機(jī)組的簡介及運(yùn)行原理分析34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 4 空氣源熱泵在冬奧會滑雪場館應(yīng)用的實(shí)測研究36-62
• 4.1 項(xiàng)目概況及設(shè)計方案36-40
• 4.1.1 項(xiàng)目概況36-37
• 4.1.2 設(shè)計方案37-40
• 4.2 測試對象與測試方法40-43
• 4.2.1 測試對象40-41
• 4.2.2 測試儀器41
• 4.2.3 機(jī)組性能參數(shù)的測量與計算方法41-43
• 4.3 機(jī)組的低溫特性分析43-46
• 4.4 空氣源熱泵在張家口地區(qū)結(jié)霜與除霜問題綜合分析46-53
• 4.4.1 空氣源熱泵在張家口地區(qū)結(jié)霜規(guī)律分析46-50
• 4.4.2 空氣源熱泵除霜時對機(jī)組供回水的影響分析50-53
• 4.5 機(jī)組綜合能效分析53-59
• 4.5.1 測試期機(jī)組綜合能效分析53-56
• 4.5.2 機(jī)組實(shí)測值與模擬值的對比分析56-58
• 4.5.3 機(jī)組實(shí)測能效擬合曲線對比分析58-59
• 4.6 機(jī)組的其它問題分析59-61
• 4.6.1 蒸發(fā)器下側(cè)積冰問題分析59-60
• 4.6.2 室外溫度較高時機(jī)組連續(xù)啟停問題分析60
• 4.6.3 機(jī)組融霜水排放問題分析60-61
• 4.7 本章小結(jié)61-62
• 5 空氣源熱泵供暖系統(tǒng)的綜合效益分析62-73
• 5.1 經(jīng)濟(jì)效益分析62-70
• 5.1.1 評價方法62
• 5.1.2 主要的經(jīng)濟(jì)參數(shù)62-63
• 5.1.3 本系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益具體分析63-66
• 5.1.4 不同供暖方式的經(jīng)濟(jì)效益比較分析66-70
• 5.2 節(jié)能效益分析70-71
• 5.3 環(huán)保效益分析71-72
• 5.3.1 污染物排放量對比分析71
• 5.3.2 CO_2減排量計算分析71-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 6 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 結(jié)論73-74
• 6.2 展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：773684