海水源热泵与干式地板辐射采暖系统在海岛生活舱的应用

摘要

近年来，随着我国海洋经济的迅猛发展，海岛，特别是无居民海岛的开发强度也在不断加大，海岛生活舱成套设备将为无居民海岛的上岛人员提供一个基本的居住地。海岛生活舱成套设备将发电系统、空调系统、雨水收集系统、海水淡化系统和舱体本身集成在一起，可以独立的为生活舱的居住者提供电力、淡水，并保证舱内的热舒适性。海岛上风、光等可利用的资源非常珍贵，降低空调系统能耗以降低海岛生活舱的能耗非常重要。由于低温地板辐射采暖是一种舒适、节能的供暖方式，同时海水作为冷热源可以有效的减少空调系统对电力的需求，本文对应用在海岛生活舱的海水源热泵与干式地板辐射采暖系统进行了研究。
　　首先，本文根据海岛生活舱的基本情况，从理论上分析了海水源热泵与干式地板辐射采暖系统在海岛生活舱运用的优势，确定了海水源热泵的形式及干式地板辐射采暖的基本构造，利用 TRNSYS软件对生活舱的全年负荷进行了模拟；其次，根据干式地板辐射采暖的基本构造建立了传热数学模型，利用ANSYS软件进行求解得到了干式地板采暖的热工性能，并与湿式地板辐射采暖进行了对比；最后，研究了供暖季海岛生活舱干式地板辐射采暖供水温度的变化情况。建立空调系统各部件能耗的数学模型，计算了海水源热泵+干式地板辐射采暖+风机盘管系统供暖期能耗及全年能耗，同时从费用年值出发，对该系统进行了经济性分析，并与海水源热泵+干式地板辐射采暖+风机盘管系统、海水源热泵+风机盘管系统及热泵式分体空调器系统的能耗及经济性进行了比较与分析。
　　研究结果表明：相同条件下，文中采用的干式地板辐射采暖比传统湿式地板辐射采暖热工性能好；干式地板辐射采暖在供暖季能有效降低海水源热泵的供水温度；从供暖季及全年的运行效果来看，应用在海岛生活舱的海水源热泵+干式地板辐射采暖+风机盘管系统均具有很好的节能效果；从费用年值的角度考虑，海水源热泵+干式地板辐射采暖+风机盘管系统是海岛生活舱最经济的空调系统形式。

目录

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第一章 绪论

1.1课题的提出及研究的意义

1.2我国无居民海岛开发利用现状

1.3海水源热泵的应用与研究现状

1.4地板辐射采暖的发展与研究现状

1.5本文的研究内容

1.6论文架构

第二章 海岛生活舱空调系统形式的选择及全年负荷模拟

2.1海岛生活舱的基本情况

2.2海岛生活舱空调系统形式的选择

2.3海岛生活舱空调系统流程

2.4海岛生活舱全年负荷模拟

2.5本章小结

第三章 干式地板辐射采暖热工性能的数值模拟研究

3.1地板辐射采暖热工数学模型

3.2干式地板辐射采暖的数值模拟结果

3.3传统湿式地板辐射采暖的数值模拟结果

3.4地板辐射采暖热工性能拟合公式

3.5本章小结

第四章 海水源热泵与干式地板辐射采暖系统的能耗研究

4.1海岛生活舱空调系统设备选型

4.2海岛生活舱空调系统各部件模型及全年运行调节

4.3海岛生活舱空调系统全年能耗计算结果

4.4海岛生活舱空调系统能耗对比分析

4.5本章小结

第五章 海水源热泵与干式地板辐射采暖系统经济性分析

5.1海水源热泵与干式地板辐射采暖系统的经济性评价方法

5.2海岛生活舱不同空调系统全年运行的经济性比较

5.3本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢