喷气增焓双级耦合热泵系统设计与性能分析

摘要

空气源热泵作为一种节能环保的技术，在我国得到了广泛的应用。但由于空气源热泵自身结构的特点，决定了其在北方低温环境中无法高效稳定的运行，这严重限制了热泵在我国北方地区的推广应用。本文将喷气增焓热泵系统和水源热泵系统结合起来，研究热泵系统的低温适应性，展开了以下的研究内容：
　　（1）研究设计了喷气增焓双级耦合热泵系统，并对系统进行了热力学优化分析。通过中间水箱，将具有良好低温适应性的喷气增焓热泵与水源热泵结合起来，并且加入制生活热水模块，构建了适应冬夏不同环境温度的喷气增焓双级耦合热泵机组；建立了系统热力学分析模型，以系统能效比为优化目标，分析了喷气增焓双级耦合热泵机组在不同工况下的运行状况，确定系统最佳中间水箱供水温度、机组单、双级运行切换条件，同时分析了系统在低温环境中运行的可靠性。
　　（2）建立喷气增焓双级耦合热泵系统稳态分析数学模型，模拟分析了热泵机组在各个工况下的运行性能。针对模拟结果，分析喷气增焓双级耦合热泵机组在实际运行状态下的供热量、输入功、排气温度等参数，同时与实验室样机测试结果进行对比分析，验证系统性能仿真程序的准确性，以更好的指导工程应用。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 可行性分析

第2章喷气增焓双级耦合热泵系统的设计分析

2.1 系统的形式

2.2 系统的运行流程设计

2.3 系统热力学分析

2.4 系统计算与分析

2.5 本章小结

第3章 喷气增焓双级耦合热泵系统仿真模型的建立

3.1 压缩机模型的建立

3.2 冷凝器数学模型的建立

3.3 蒸发器数学模型的建立

3.4 热力膨胀阀模型的建立

3.5 制冷剂数学模型的建立

3.6本章小结

第4章 喷气增焓双级耦合热泵系统性能仿真与分析

4.1 壳管式冷凝器数学模型的求解

4.2 翅片管式蒸发器数学模型的求解

4.3 机组性能仿真流程

4.4 仿真结果及分析

4.5 样机性能测试结果

4.6 仿真误差分析

4.7 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

作者攻读硕士学位期间发表的论文

致谢