北方地区空气源热泵空调与热水联供装置的研究

摘要

新型结构多功能空调是一种带有热水供应的节能型热泵空调装置。该装置全年综合利用压缩式制冷循环的能量，并结合冷凝热回收技术、蓄能技术、热管及热泵技术，能在夏季为用户提供冷气，在冬季提供暖气，全年提供热水，有效缓解了传统组合系统能耗大，能源浪费严重和热污染问题，具有很好的环境效益、经济效益和社会效益。
　　针对不同季节、用户的不同需求，该装置有6种不同运行模式:夏季只需供冷模式，只需供热水模式，供冷及供热水联供模式;春秋冬季只需供暖模式，只需供热水模式，供暖及供热水联供模式。通过这些模式的切换可满足用户全年的不同需求。
　　论文对该装置的投资、能耗、环境负荷、运行费用及不同年限总费用与传统组合系统进行了对比分析，得出该装置在投资、能耗、环境、运行费用及总费用方面都要比传统组合系统要少，具有很好的竞争优势，市场前景较好。
　　论文分析了载能剂对机组的性能的影响，在同等情况下，较高的当量比热容能提高载能剂的蓄能能力，减少室内温度波动和机组启动频率，提高用户舒适性;对载能剂中添加的蓄能球进行了分析，并建立不同蓄能材料、不同封装材料、填充系数及封装半径的数学模型，得出用塑料作为封装材料时，其填充系数及封装半径较适宜;还对载能液箱与热水箱B中的热管传热元件进行了分析，分析热管根数与水箱内径的关系，并建立数学模型。
　　在理论分析的基础上，建立新型结构多功能空调的实验装置，并对该装置进行了第一阶段分模块的实验研究:夏季冷水温度较低可提高室内降温速度，但温度过低会降低机组制冷性能系数;春秋冬季热水温度较高可提高室内升温速度，但热水温度过高也会降低机组的制热系数，实验中模拟的运行数据为实际应用提供了较好的参考。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 背景

1．1．1 传统空调供暖与热水组合系统

1．1．2 新型结构的空气源热泵空调与热水联供装置

1．2 国外研究现状

1．3 国内研究现状

1．4 本文主要研究内容

2 新型结构多功能空调的结构与性能分析

2．1 传统组合系统供冷、供暖及供热水构成

2．2 新型结构多功能空调的结构分析

2．3 新型结构多功能空调的运行模式

2．4 新型结构多功能空调的技术性能分析

2．4．1 传统组合系统各单元能耗分析

2．4．2 传统组合系统不同组合能耗分析

2．4．3 新型结构多功能空调能耗分析

2．4．4 传统组合系统与新型结构多功能空调能耗比较

2．5 新型结构多功能空调环境负荷分析

2．6 新型结构多功能空调经济性分析

2．6．1 传统组合系统的初投资分析

2．6．2 新型结构多功能空调的初投资分析

2．6．3 传统组合系统运行费用分析

2．6．4 新型结构多功能空调的运行费用分析

2．6．5 传统组合系统与新型结构多功能空调的年运行费用比较

2．6．6 传统组合系统与新型结构多功能空调总费用比较

3 新型结构多功能空调载能剂特性分析

3．1 新型结构多功能空调载能剂的要求

3．2 载能剂特性对新型结构多功能空调性能的影响

3．3 新型结构多功能空调载能剂充注量分析

3．3．1 载能剂当量比热容对充注量的影响

3．3．2 载能剂充注量对启停温差的影响

3．3．3 载能剂充注量对机组停机时间的影响

3．4 载能剂及蓄能球分析

3．4．1 载能液箱中的载能剂分析

3．4．2 蓄能球分析

3．4．3 封装材料分析

3．4．4 蓄能球用量分析

3．4．5 载能剂体积分析

3．5 新型结构多功能空调载能剂容器分析

3．5．1 容器壁厚分析

3．5．2 容器保温层分析

3．6 载能液箱与热水箱B中的热管分析

4 新型结构多功能空调的实验设计及实验研究

4．1 新型结构多功能空调的实验装置

4．2 新型结构多功能空调的实验设计

4．2．1 制冷性能实验设计

4．2．2 供暖与供热水性能实验设计

4．3 实验结果与分析

4．3．1 制冷性能研究

4．3．2 供暖与供热水性能研究

5 结论

6 展望

参考文献

8 攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢