一种冷凝热分级利用热湿独立处理空调系统性能研究

摘要

热湿独立处理空调系统能够很好地克服传统空调系统存在的再热损耗、热湿比适应性差、系统能效低等问题，是目前国内外研究的热点，但有关冬季工况下系统性能的研究较少。
　　论文提出了一种冷凝热分级利用的热湿独立处理空调系统，通过溶液循环与蒸汽压缩式制冷循环的有机结合，分级利用冷凝热，合理解决热湿独立处理空调系统中溶液循环再生热能的高效补偿问题，提高了能源利用率。夏季时提高了蒸发温度实现干工况运行，系统COP得到大幅提升;冬季时利用溶液除湿降低蒸发器入口空气湿度，抑制了冬季蒸发器表面结霜，利用室外湿空气全热作为热泵蒸发器的低温热源，提高能效，利用溶液再生过程实现对送风空气的加湿，节省能耗。
　　论文对冷凝热分级利用的热湿独立处理空调系统中的关键设备——溶液再生器的性能影响因素开展了研究，搭建了冷凝热分级利用逆流绝热型再生过程试验台，建立了逆流绝热型再生器的NTU-Le模型，可预测再生器出口参数，并与试验结果有很好的吻合性。
　　利用逆流绝热型再生器的NTU-Le模型，研究了不同冷凝热分级利用方法对再生过程性能的影响，结果表明:冷凝热用于加热溶液比用于加热空气，对再生过程性能的改善更大，再生效果更好。应综合考虑选择合适的溶液再生温度来达到较好的再生效果。
　　搭建了一种冷凝热分段利用的热湿独立处理空调系统冬季试验台，开展了南京地区冬季工况下系统整体热力性能的试验研究，分析了室外空气温度、室外空气湿度、室内回风温度和室内回风湿度等因素对系统关键运行参数及系统性能的影响。结果表明:在室内侧，空气湿度比空气温度对COP的影响更大。在室外侧，空气温度比空气湿度对COP的影响更大。
　　通过冬季工况湿冷条件下的试验研究，证明本系统具有抑霜特性，如果工作在相同蒸发温度下，本系统可以有效避免蒸发器表面结霜;如果工作在无霜模式时，本系统蒸发温度可以比传统空气源热泵更低。因而本系统特别适合在湿冷地区推广应用。

目录

声明

摘要

符号说明

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 除湿／再生溶液的研究现状

1．2．2 除湿／再生器装置的研究现状

1．2．3 溶液再生过程冷凝热利用方法的研究现状

1．2．4 溶液除湿／再生过程数值模拟研究现状

1．2．5 热湿独立处理空调系统性能的研究现状

1．3 研究内容

第2章 一种冷凝热分段利用的热湿独立处理空调系统

2．1 一种冷凝热分段利用的热湿独立处理空调系统

2．1．1 系统工作原理

2．1．2 夏季运行模式

2．1．3 冬季运行模式

2．1．4。系统创新点

2．2 试验方案设计

2．2．1 试验台介绍

2．2．2 测点布置

2．2．3 测量仪表

2．3 本章小结

第3章 冷凝热分级利用对再生过程的影响

3．1 逆流型再生过程试验装置

3．1．1 试验台介绍

3．1．2 测量仪器

3．2 数学模型

3．2．1 数学模型的建立

3．2．2 评价指标

3．2．3 模型验证

3．3 冷凝热分级利用对再生过程的影响

3．3．1 空气和溶液不同进口温度对再生性能的影响

3．3．2 不同冷凝热一次利用率对再生性能的影响

3．3．3 Qa相同，Qs对再生性能的影响

3．4 本章小结

第4章 冬季运行模式下系统性能的试验研究

4．1 不同试验工况下对系统整体性能的研究

4．1．1 评价指标

4．1．2 误差分析

4．1．3 室外空气温度对系统性能的影响

4．1．4 室外空气湿度对系统性能的影响

4．1．5 回风温度对系统性能的影响

4．1．6 回风湿度对系统性能的影响

4．1．7 再生器喷淋溶液流量对系统性能的影响

4．1．8 除湿器喷淋溶液流量对系统性能的影响

4．2 系统的抑霜特性

4．3 本章小结

第5章 结论及展望

5．1 主要结论

5．2 主要创新

5．3 本文的不足与展望

参考文献

附录

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢