大温差洗浴废水热泵热水机组性能试验研究

摘要

随着城镇化建设进程的加快，在我国能源消费结构中建筑能耗的比例将继续提高。我们在开发新能源作为热源的同时，也应该重视余热的回收和利用。建筑洗浴热水耗能在建筑能耗中占很大比例，使用量大，排放量也大，洗浴废水即可作为一种良好的资源。洗浴废水温度较高，一般在30℃以上，在常规的系统中，大量的可利用余热随着淋浴废水排走，不但造成环境热污染，且造成能源利用效率不高。 本文概述了市场上常用的生产热水热泵类型的优缺点，对常规温差的水源热泵热水机组进行了分析，研究了洗浴废水与污水源不同的特点，针对提出了大温差洗浴废水余热热泵热水机组的开发，并对其性能进行了试验研究。 首先对大温差洗浴废水余热回收热泵热水机组进行设计，提出机组系统结构形式，通过Matlab软件构建了热泵机组热力循环计算模拟仿真程序，对20kW、30kW和40kW三种制热量机组进行模拟分析，根据模拟计算结果，指导机组的选型匹配。 然后建立了包括工质循环系统、热水侧系统、洗浴废水侧系统、换热系统和数据监测采集系统的大温差洗浴废水源热泵热水机组实验台，对试验系统进行了调试，并对试验系统热平衡进行了校核计算和分析了试验系统的误差。 最后着重研究了在定进出口温度工况下，随着热水侧进口温度、洗浴废水侧进口温度、热水侧出口温度的变化对机组性能的影响；在定流量工况下，随着热水侧流量、洗浴废水侧流量的变化对机组性能的影响。根据以上研究分析结果可为大温差洗浴废水热泵热水机组的设计和运行提供参考。

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