船用海水源熱泵熱水系統(tǒng)開發(fā)與性能分析
發(fā)布時間:2017-07-16 02:11
本文關(guān)鍵詞:船用海水源熱泵熱水系統(tǒng)開發(fā)與性能分析
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【摘要】:熱泵熱水系統(tǒng)是繼燃?xì)鉄崴到y(tǒng)、電熱水系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)的新一代熱水裝置,是綜合電熱水系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)優(yōu)點的安全節(jié)能環(huán)保型熱水系統(tǒng)。在船舶上使用熱泵熱水系統(tǒng),把海水作為低位熱源,制備生活熱水是一個節(jié)能環(huán)保的方法。 本研究針對海水源熱泵熱水系統(tǒng)在船舶上應(yīng)用中的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析。首先對系統(tǒng)構(gòu)成和功能分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計和搭建了海水源熱泵熱水試驗系統(tǒng)。其次在試驗系統(tǒng)完成的基礎(chǔ)上,對海水源熱泵熱水系統(tǒng)的運行情況與運行穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,系統(tǒng)制備50℃-55℃的生活熱水,春秋過渡季節(jié)制熱性能系數(shù)都在2.8以上。在春秋季,低溫?zé)嵩吹臏囟葹?5℃以上時,經(jīng)調(diào)整海水側(cè)的出口的溫度與流量,制熱性能系數(shù)可以高達(dá)4.0。并針對生活淡水隨氣候溫度變化的特點,研究得熱泵熱水系統(tǒng)在不同的水箱水溫起始溫度的情況下,系統(tǒng)的能耗隨之上升,壓縮機的排氣壓力與溫度隨著水箱溫度的上升而上升。水箱水溫起始溫度對膨脹閥的進(jìn)出口溫差、冷凝器水側(cè)溫差、壓縮機的吸氣溫度與壓力都沒有關(guān)系。同時考慮船舶吃水深度的不同而影響海水泵供水量的問題,研究表明在不同的蒸發(fā)器水流量的情況下,壓縮機的進(jìn)氣溫度與壓力隨著蒸發(fā)器流量的增大而增大。海水源熱泵熱水系統(tǒng)蒸發(fā)器水流量存在一定值使得熱泵系統(tǒng)制熱性能最優(yōu)。 最后以三類人群的對象要求運用熱經(jīng)濟模糊法將海水源熱泵熱水系統(tǒng)與其他兩種熱水系統(tǒng)進(jìn)行了對比分析,,結(jié)果表明即便是業(yè)主、操作人員和設(shè)計人員對系統(tǒng)選取所關(guān)心的側(cè)重點有所不同,但最終的評價結(jié)果卻是一致的。熱泵熱水系統(tǒng)為最佳方案。
【關(guān)鍵詞】:海水源水源熱泵 熱水器 性能分析 (火用yong)分析
【學(xué)位授予單位】:江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:U664.5
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-13
- 第1章 緒論13-22
- 1.1 課題研究背景13-14
- 1.2 熱泵技術(shù)14-16
- 1.2.1 空氣源熱泵14-15
- 1.2.2 水源熱泵15
- 1.2.3 土壤源熱泵15-16
- 1.3 熱泵熱水系統(tǒng)16-20
- 1.3.1 熱水器分類16-17
- 1.3.2 海水源熱泵熱水系統(tǒng)的應(yīng)用意義17-18
- 1.3.3 熱泵熱水系統(tǒng)研究現(xiàn)狀18-20
- 1.4 課題任務(wù)與研究內(nèi)容20-22
- 1.4.1 主要課題20-21
- 1.4.2 擬解決的問題21-22
- 第2章 海水源熱泵熱水系統(tǒng)熱力學(xué)分析22-36
- 2.1 熱泵基本循環(huán)22-26
- 2.1.1 熱泵的定義22
- 2.1.2 熱泵循環(huán)的熱力學(xué)原理22-23
- 2.1.3 蒸發(fā)溫度與冷凝溫度對熱泵系統(tǒng)的影響23-25
- 2.1.4 過冷度與過熱度對熱泵系統(tǒng)的影響25-26
- 2.2 熱交換形式26-30
- 2.2.1 海水源熱泵熱回收系統(tǒng)形式26-28
- 2.2.2 熱回收分類及特點28
- 2.2.3 兩器的熱交換方式28-30
- 2.3 水系統(tǒng)設(shè)備選型30-35
- 2.3.1 制冷劑的選擇30-31
- 2.3.2 壓縮機的選擇31-32
- 2.3.3 冷凝器的選擇32-33
- 2.3.4 蒸發(fā)器的選擇33
- 2.3.5 節(jié)流機構(gòu)的選擇33-35
- 2.4 本章小結(jié)35-36
- 第3章 海水源熱泵熱水系統(tǒng)開發(fā)36-51
- 3.1 壓縮機設(shè)計計算36-38
- 3.1.1 熱泵循環(huán)中各點的參數(shù)計算36-38
- 3.2 各部件的計算與選型38-44
- 3.2.1 冷凝器的設(shè)計計算38-39
- 3.2.2 蒸發(fā)器的選型計算39-41
- 3.2.3 熱力膨脹閥41
- 3.2.4 水泵的選型計算41-42
- 3.2.5 保溫水箱的設(shè)計計算42-44
- 3.3 系統(tǒng)檢測儀器的選型44-46
- 3.3.1 巡檢儀44
- 3.3.2 壓力傳感器44
- 3.3.3 溫度傳感器44
- 3.3.4 功率電量計44-45
- 3.3.5 儀器清單45-46
- 3.4 系統(tǒng)設(shè)計46-48
- 3.4.1 溫度測點布置的可信性46-47
- 3.4.2 實驗樣機系統(tǒng)圖47-48
- 3.5 測量不確定度分析48-50
- 3.6 本章小結(jié)50-51
- 第4章 海水源熱泵熱水系統(tǒng)的實驗研究51-76
- 4.1 海水源熱泵熱水系統(tǒng)機組運行性能分析51-58
- 4.1.1 數(shù)據(jù)擬合理論51-52
- 4.1.2 海水源熱泵熱水系統(tǒng)運行性能實驗準(zhǔn)備52-53
- 4.1.3 壓縮機的運行性能分析53-55
- 4.1.4 兩器運行性能分析55-58
- 4.2 不同水箱起始溫度的熱泵性能58-69
- 4.2.1 熱泵熱水系統(tǒng)的(火用)分析58-63
- 4.2.2 不同水箱起始溫度下壓縮機的性能63-65
- 4.2.3 不同水箱起始溫度下兩器的性能65-67
- 4.2.4 不同水箱起始溫度下的能耗分析67-69
- 4.3 蒸發(fā)器水流量對制熱性能的影響69-75
- 4.3.1 蒸發(fā)器水流量對壓縮機性能的影響69-71
- 4.3.2 蒸發(fā)器水流量對兩器性能的影響71-73
- 4.3.3 不同蒸發(fā)器水流量的(火用)分析73-75
- 4.4 本章小結(jié)75-76
- 第5章 海水源熱泵熱水系統(tǒng)性能評價76-84
- 5.1 海水源熱泵熱水系統(tǒng)性能評價76-78
- 5.2 海水源熱泵熱水系統(tǒng)經(jīng)濟性分析78-83
- 5.2.1 海水源熱泵熱水系統(tǒng)費用年值法78-79
- 5.2.2 各種熱水系統(tǒng)制備熱水的費用年值79-80
- 5.2.3 海水源熱泵熱水系統(tǒng)熱經(jīng)濟工程模糊分析80-83
- 5.3 本章小結(jié)83-84
- 第6章 總結(jié)與展望84-86
- 6.1 總結(jié)84-85
- 6.2 展望85-86
- 參考文獻(xiàn)86-91
- 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與專利91-92
- 致謝92
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 祁俊山,薛越霞;海水源熱泵空調(diào)工程應(yīng)用實例[J];工程建設(shè)與設(shè)計;2005年09期
2 徐偉;陳思嘉;何燕;黃倫達(dá);;熱管技術(shù)在余熱回收中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];廣東化工;2007年02期
3 于健;袁永林;張斌;;青島國際帆船中心媒體中心海水源熱泵綜合調(diào)試[J];青島理工大學(xué)學(xué)報;2006年06期
本文編號:546682
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