家用淋浴污水源热泵热水器的实验研究

摘要

随着经济水平的提高，人们对生活舒适性的要求越来越高，居民使用热水用量逐级增大，特别是洗浴热水用量。淋浴废水的温度较高，大量余热随着淋浴废水而排出，利用热泵回收淋浴水废热，能提高能源利用率。近年来，关于利用热泵回收污水废热的研究较多，但研究多集中于小区、洗浴中心、酒店等大型集中式用户，对于适用于单独小型家庭的系统以及污水侧换热器的研究较少。因此，有必要结合家庭生活热水的排放特点及居住建筑中用户的使用习惯，开发适合于家用污水源热泵热水器使用的污水收集装置以及高效的污水侧换热器。
　　本文提出了一种适用于小型家庭单户使用的淋浴污水源热泵热水系统，可充分利用家庭淋浴过程中淋浴废水的热量，做到能量的即取即用。设计了淋浴废水取热装置，增加了预热水环路提高系统性能。该系统中取消了传统系统中的水泵，利用自来水管网的压力作为动力来源，降低了能量的消耗，提高了能量的利用率。
　　本文完成了家用淋浴污水源热泵热水器系统各部件的设计，搭建了家用淋浴污水源热泵热水器性能测试实验台。获取了不同实验方案下的相关实验数据，验证了试验样机的运行情况。通过图表的形式对试验样机在不同工况下的各个运行特性进行分析总结，找出不同工况下某些运行参数对于系统运行的影响。
　　本课题为“十二五”国家科技支撑计划项目课题《典型气候区既有居住建筑绿色化改造技术研究与工程示范》（No.2012BAJ06B02）的部分内容。

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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 国内外研究现状及分析

1.3 本文的主要研究内容

第2章 家用淋浴污水源热泵热水系统设计

2.1家用淋浴污水源热泵热水系统设计

2.2淋浴废水取热装置设计

2.3 本章小结

第3章 家用淋浴污水源热泵热水器系统各部件设计

3.1 热泵循环热力计算

3.2 系统各部件的设计选型

3.3本章小结

第4章 家用淋浴污水源热泵热水器性能测试实验台设计

4.1 实验方案设计

4.2 实验测试平台搭建

4.3 实验误差分析

4.4 本章小结

第5章 试验样机实验测定结果与分析

5.1 试验样机与传统电加热热水器能耗对比分析

5.2 有无预热水环路对于系统性能影响

5.3 淋浴喷头不同出水流量对系统性能影响

5.4 淋浴喷头不同出水温度对系统性能影响

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致谢