带冷凝热回收装置的家用空调器运行特性研究

摘要

节能已成为世界关心的热点问题。在中国，家用空调器愈益普及，家用空调器拥有率以惊人的速度增长，在形成巨大能耗的同时，夏季向室外大气直接排放了大量的冷凝热，造成大气热环境进一步恶化。同时，随着生活水平的不断提高，人们对生活热水的需求量越来越大，用于加热生活用热水的一次能耗也越来越大。如果将夏季本应排放到大气中的冷凝热予以回收，并用来直接加热生活用热水，则不仅减少了空调系统对大气环境的负面影响，而且又极大的减少了用于加热生活用热水的一次能源消耗。这一思路是对常规空调系统模式的不合理的成分加以改进，体现了能量系统集成的思想，使空调系统运行模式更趋合理。对与此相关的理论与技术进行研究，对建筑能量系统的健康、绿色的发展具有重要意义。
　　本论文针对常规的家用空调器的特点，提出了对家用空调器的冷凝热进行回收利用的观点，在减少夏季冷凝热向大气排放的同时利用所回收的冷凝热对生活用水进行加热，用以满足用户对生活用热水的需求。本研究建立了一种新型的带冷凝热回收装置的家用空调器(HACCHR，以下简称 HACCHR)的系统方案。在对这种系统方案进行理论热力分析（包括系统运行的能量特性及火用特性）的基础上，建立了相应的实验系统，并在实验系统上设置了相关参数的测点。本研究在夏季典型的工作日对实验系统（包括常规空冷运行与通过水冷换热器进行冷凝热回收并用冷凝热直接加热生活用水的空调运行的两种模式）进行了实验运行及测试，获取了大量相关的实验运行的测试数据，并对这些实测数据进行了相关的整理与处理，找出了系统运行的一些主要的性能指标随一些主要的外部参数的变化规律，并建立了相应的实验关联式，并绘出了反映这些变化规律的实验图表。本研究还将由实验获得的系统的实际运行特性与通过理论分析获得的系统运行特性进行了对比，找出了两者偏离的程度与原因。
　　研究结果表明：通过水冷换热器进行冷凝热回收并用冷凝热直接加热生活用水的空调运行模式，只要合理的控制生活用热水的出水温度，不仅不影响空调机组原有的性能，而且大大降低了空调冷凝热夏季向室外大气的排放量（环保性能），同时又降低了加热生活用水的一次能源的消耗量（节能性能），系统的综合效益和总能效比大大提高，达到了节能和环保的目的，体现了能量系统集成与绿色的理念，是一种很有发展前景的系统模式。

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第1章 绪论

1.1课题来源及研究的目的和意义

1.2国内外的研究现状与分析

1.3本论文的主要工作

第2章 HACCHR实验系统各部件数学模型及理论分析

2.1 HACCHR实验系统的数学模型

2.2 HACCHR实验系统理论分析

2.3 本章小结

第3章 HACCHR系统原理及实验系统介绍

3.1 HACCHR的工作原理

3.2 HACCHR实验系统的试制

3.3 本章小结

第4章 HACCHR实验系统的运行特性分析

4.1 HACCHR实验系统空调兼热水供应模式运行特性分析

4.2 HACCHR实验系统常规空调模式运行特性分析

4.3 本章小结

第5章 结论

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

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