【摘要】：供熱形式的研究是當(dāng)前農(nóng)村振興計劃和城鎮(zhèn)化建設(shè)關(guān)注的熱點之一。煤改氣、煤改電都遇到了一些問題,單一的能源開發(fā)與利用在新農(nóng)村建設(shè)中表現(xiàn)出極大的脆弱性,實事求是、因地制宜地采用多能互補(bǔ)的供熱系統(tǒng)是新農(nóng)村建設(shè)和城鎮(zhèn)化建設(shè)的發(fā)展方向�；谔柲芗療岵膳�、空氣源熱泵采暖、燃?xì)鉄崴疇t采暖在農(nóng)村建筑中的應(yīng)用特點,設(shè)計了一套太陽能集熱采暖、空氣源熱泵采暖、燃?xì)鉄崴疇t采暖為一體,各裝置單元可相互組合互補(bǔ)使用的供熱系統(tǒng),通過理論分析和大量實驗研究,得到了一些比較有價值的結(jié)論。建立了多能互補(bǔ)小型供熱系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。分別建立太陽能集熱采暖單元、空氣源熱泵采暖單元、燃?xì)鉄崴疇t采暖單元的數(shù)學(xué)模型,給出系統(tǒng)運(yùn)行控制策略,研究了雙盤管儲熱水箱數(shù)學(xué)模型。搭建了多能互補(bǔ)小型供熱系統(tǒng)實驗臺并進(jìn)行了實驗研究。對實驗系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了分析,對太陽能集熱采暖單元、空氣源熱泵采暖單元、燃?xì)鉄崴疇t采暖單元的運(yùn)行性能分別進(jìn)行了測試分析,對三種供熱單元間互補(bǔ)運(yùn)行進(jìn)行了實驗測試與分析。對多能互補(bǔ)小型供熱系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。以初投資最少,年運(yùn)行費(fèi)用最低、全年綜合能效比最大作為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化計算,應(yīng)用正交實驗法、枚舉法把三種供熱單元間不同組合進(jìn)行優(yōu)化分析,由此獲得了相應(yīng)的系統(tǒng)配置方案。對北京順義某二層建筑體作為研究對象進(jìn)行了供熱系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計,最終確定了一個由熱泵、集熱器和熱水爐構(gòu)成的最優(yōu)供熱系統(tǒng),通過案例進(jìn)一步驗證了優(yōu)化設(shè)計模型。
【圖文】：

第 2 章 多能互補(bǔ)小型供熱系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型2.1 多能互補(bǔ)小型供熱系統(tǒng)工作原理2.1.1 系統(tǒng)原理多能互補(bǔ)小型供熱系統(tǒng)是一個相對較為復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)，它主要由五部分構(gòu)成：一是太陽能集熱器，二是燃?xì)獠膳療崴疇t，三是雙盤管儲熱水箱，四是空氣源熱泵，五是其他相關(guān)配件。在系統(tǒng)保持穩(wěn)定正常運(yùn)行的過程中，集熱器會將其自身吸收的光照用于加熱循環(huán)工質(zhì)，在循環(huán)泵的推動下將溫度較高的工質(zhì)及時傳輸至水箱，由此實現(xiàn)水箱內(nèi)水溫逐步升高的目標(biāo)；空氣源熱泵在保持穩(wěn)定正常運(yùn)行時，液態(tài)制冷劑會汲取外界熱量，由此成為低溫低壓的氣體，，穿過膨脹閥后即成為蒸汽，并進(jìn)到蒸發(fā)器內(nèi)，由此反復(fù)循環(huán)。水箱內(nèi)的水會直接吸收熱量，成為人們所需的生活用水等。整體來講，該系統(tǒng)具體構(gòu)成可參考下圖。

率因子指的是集熱器輸出能量和假設(shè)吸熱板達(dá)到介質(zhì)溫度均值形成的比值。照現(xiàn)象規(guī)范和要求的基礎(chǔ)上，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，在此情的熱性能展開全面細(xì)致的測試，由此獲得相應(yīng)的瞬時效率曲線式求得具體計算公式，即：θ η= Ittabma屬于常數(shù)，可直接通過集熱器性能測試的方式獲得。質(zhì)保持運(yùn)行狀態(tài)時，集熱器瞬時集熱量如下：QIAIAaAb(tt)uma= η= θθ質(zhì)未處于運(yùn)行狀態(tài)時，集熱器散失熱量如下：QAFU(tt)Ab(tt)LRLmama= = 泵單元數(shù)學(xué)模型面來講，熱泵主要由壓縮機(jī)、膨脹閥、冷凝器以及蒸發(fā)器組成件均給定的前提下，在蒸發(fā)器、冷凝器入口溫度有所浮動時，、熱泵機(jī)組性能系數(shù)COP等相關(guān)結(jié)果。熱泵制熱循環(huán)原理可參
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU833.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2612963