多功能家用热泵空调器实验研究

摘要

国内家用热泵空调器能耗和生活热水能耗日益升高，已经成为两项最大的建筑能耗。本文基于夏季空调冷凝热回收制取生活热水的原理，提出了一个具有7种独立运行模式，可全年连续运行的多功能家用热泵空调器。7种运行模式分别为：单独制冷、制冷兼制热水、单独制热水、单独供热、供热兼制热水、除湿和除霜模式。一机多用，提高了设备利用率，且节约能耗、减少环境污染。
　　分析了现有一些空调热水系统存在的问题，介绍了多功能家用热泵空调系统原理，并进行了理论计算，设计出了各个模式的系统运行流程，对系统各个部件进行了匹配计算，并给出了经验公式，方便以后产品的系列化生产。搭建了实验系统，依照实验方案，对系统进行了测试，如可行性、可靠性及系统启动、运行特性等等。并根据测试仪器精度，分析了系统测试中产生的误差。
　　通过实验，确定了实验系统的运行模式并完善了相应的控制策略。实验结果表明，在合理的控制策略下，该多功能家用热泵空调器是可以连续稳定运行的。既能满足全年制冷、供热、除湿等功能，又能提供生活热水，同时还有夜间低能耗模式。该系统具有性能系数COP高，启动快，夏季制热水时间短等优点。因此，本文所设计的适合家庭使用的多功能家用热泵空调器具有广阔的市场前景。
　　由于实验条件和时间等因素的限制，导致本文的实验还存在一些不足之处，实验系统参数的精确定量测量以及除霜时间的确定等还需要进一步测试和研究。但本文的目的在于验证空调冷凝热回收制取生活热水的可行性，为多功能家用热泵空调器的生产提供理论依据，为产品市场化提供参考。
　　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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目录

第1章 绪论

1.1课题来源及研究背景和意义

1.2国内外在该方向的研究现状

1.3主要研究内容

第2章 多功能家用热泵空调器系统介绍

2.1多功能家用热泵空调器原理

2.2多功能家用热泵空调器各模式制冷剂运行流程

2.3多功能系统所需各部件

2.4本章小结

第3章 多功能系统匹配计算

3.1原机组已有设备型号

3.2多功能系统新加设备匹配计算

3.3多功能系统匹配选型推广

3.4本章小结

第4章 试验台搭建及误差分析

4.1试验台搭建及所需测试仪器

4.2实验方案设计

4.3实验误差分析

4.4本章小结

第5章 多功能家用热泵空调器实验工况分析

5.1夏季工况实验结果分析

5.2过渡季工况实验结果分析

5.3冬季工况实验结果分析

5.4系统控制策略

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