發(fā)布時間：2021-09-23 18:03

　　為改善我國的能源消耗問題和環(huán)境污染問題,我國能源局對北方地區(qū)的冬季供暖方式提出了新的要求,制定了清潔取暖的方針政策。因此,北方各省市嚴格削減了供暖煤炭的比重,提高了清潔能源特別是可再生能源供暖比例;并制定了“煤改電,電供暖”的節(jié)能減排方案。低溫空氣源熱泵供暖系統(tǒng)以其高效節(jié)能、低溫工況下運行穩(wěn)定及清潔無污染的突出優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于住宅供暖,這對改善北方地區(qū)的霧霾環(huán)境及節(jié)能減排起到至關(guān)重要的作用。本文針對泰安地區(qū)一棟居民樓在冬季所采用的低溫空氣源供暖系統(tǒng)展開實驗研究和TRNSYS模擬研究。首先,根據(jù)實驗地居民樓的供暖需求進行了供暖系統(tǒng)設(shè)備選型,建立了以低溫空氣源熱泵為熱源的供暖系統(tǒng)實驗臺并運行,記錄一個供暖季中各設(shè)備的運行數(shù)據(jù),整理數(shù)據(jù)得到低溫空氣源熱泵供暖系統(tǒng)在北方地區(qū)的運行特性。其次,利用TRNSYS模擬軟件對上述實驗項目建模模擬,將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果作對比驗證TRNSYS模擬建模的可靠性;并通過分析模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)該供暖系統(tǒng)在控制方案方面存在弊端之處。最后,提出根據(jù)室外溫度來控制回水溫度的優(yōu)化控制方案,在搭建的TRNSYS模型的基礎(chǔ)上,模擬低溫空氣源熱泵供暖系統(tǒng)在優(yōu)化控制方案的控制下的運行... 

【文章來源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

國家能源局關(guān)于印發(fā)2018年能源工作指導(dǎo)意見的通知北方地區(qū)冬季氣溫較低，能源大多用在取暖消耗上面

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文7泵供暖系統(tǒng)出現(xiàn)供熱量不足的問題。（3）熱泵系統(tǒng)的制熱性能系數(shù)cop較低。為解決上述問題，如今北方地區(qū)使用更多的是低溫空氣源熱泵供暖系統(tǒng)。低溫空氣源熱泵系統(tǒng)采用噴氣增焓技術(shù)使熱泵的工作溫度最低可達-30℃，并提供穩(wěn)定供水[6]；低溫空氣源熱泵的工作流程見圖1.2。圖1.2低溫空氣源熱泵的工作流程a:蒸發(fā)器c：冷凝器e：中間冷卻器b：壓縮機d：膨脹閥2f：膨脹閥1由圖1.2可以看出：蒸發(fā)器中的制冷劑氣體被壓縮機吸入（1~2），經(jīng)壓縮機壓縮為高溫高壓的制冷劑氣體，進入冷凝器后放熱冷凝為液體（3~4），從冷凝器中出來的高壓制冷劑液體分為兩路:一路為補氣回路（經(jīng)過膨脹閥2節(jié)流降壓后進入中間冷卻器4~4’）；另一路為制冷回路（制冷劑直接進入中間冷卻器）。補氣回路向壓縮機中補入制冷劑氣體（4’~6），與壓縮機中的高溫高壓氣體混合，以降低壓縮機的排氣溫度；制冷回路中的制冷劑在中間冷卻器中放熱變?yōu)檫^冷液體（4~5）再流經(jīng)膨脹閥1節(jié)流降壓（5~5’）進入蒸發(fā)器中與空氣換熱，至此完成一個循環(huán)。在冷凝器中，高溫制冷劑氣體與冷卻水換熱，冷卻水吸熱溫度升高，高溫水通過分集水器被分配到室內(nèi)各地暖盤管，在室內(nèi)放熱溫度降低，回水通過水泵會再一次進入

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文8冷凝器，完成一個循環(huán)。圖1.3低溫空氣源熱泵的壓焓圖圖1.3為低溫空氣源熱泵的壓焓圖。由圖可以看出低溫空氣源熱泵在北方地區(qū)的低溫適用性如下：（1）圖中1-2’-3’過程為傳統(tǒng)空氣源熱泵壓縮機壓縮過程，1-2-3過程為低溫空氣源熱泵壓縮過程，對比兩過程可以看出：低溫空氣源熱泵的壓縮機排氣溫度明顯較低。（2）補氣回路向壓縮機內(nèi)加入了部分制冷劑氣體，使得冷凝過程中制冷劑的流量增大，可以提高低溫空氣源熱泵供暖系統(tǒng)的制熱量，其運行狀況也得改善。1.4本文主要的研究內(nèi)容低溫空氣源熱泵供暖系統(tǒng)可以在冬季氣溫較低的北方地區(qū)平穩(wěn)運行，提供人們所需的供暖熱負荷。它又是一種清潔供暖方式，可以取代以前的燃煤供暖方式，減少有害氣體的排放，對改善北方地區(qū)的霧霾環(huán)境起到至關(guān)重要的作用。本文針對一棟采用低溫空氣源供暖系統(tǒng)的居民樓展開實驗和模擬研究，主要內(nèi)容如下：（1）通過理論分析的方法，發(fā)現(xiàn)北方寒冷地區(qū)宜采用低溫空氣源熱泵供暖系統(tǒng)供暖，在保證供暖效果的同時更加節(jié)能。（2）通過實驗方法對泰安地區(qū)某一棟住宅樓冬季的供暖需求進行設(shè)備選型，建立了以低溫空氣源熱泵為熱源的供暖系統(tǒng)并運行，記錄一個供暖季中系統(tǒng)各設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，分析低溫空氣源熱泵供暖系統(tǒng)在北方地區(qū)的運行特性。（3）利用TRNSYS模擬軟件對上述實驗項目建模模擬，將模擬結(jié)果與實測結(jié)果作對比

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]空氣源熱泵采暖技術(shù)在寒冷地區(qū)的應(yīng)用研究[D]. 陳少杰.山東建筑大學(xué) 2017
[3]空氣源熱泵結(jié)合不同末端系統(tǒng)的研究及優(yōu)化分析[D]. 靳成成.上海交通大學(xué) 2017
[4]空氣源熱泵地板輻射供暖系統(tǒng)模擬計算研究[D]. 許可.大連理工大學(xué) 2014



本文編號：3406163