空气源和污水源复合热泵系统的应用与研究

摘要

经济社会的进步以及人们对生活质量和舒适性要求的提升，导致更多的能源消耗。节能问题逐渐成为世界各国关注的焦点，在开发新能源的同时对现有产品的节能改造也不容忽视。公共浴室是一种能耗较高的服务型场所，每天需要消耗大量的热水，同时排放大量的洗浴废水。洗浴废水温度一般在30℃以上，直接排放不仅造成废水余热浪费还会产生环境热污染。
　　基于公共浴室热水生产设备节能减排改造的需要，本文设计了一种可回收洗浴废水余热的空气源和污水源复合热泵热水系统，并完成了系统的循环热力计算、空气源热泵机组选型以及污水源热泵系统的匹配工作。在对复合热泵热水系统示范工程的测试和研究中，得到了系统运行能效随外部条件的变化情况。将复合热泵系统与空气源热泵以及常规热水系统相对比，验证了复合热泵系统经济、环保的优势。
　　测试结果表明:在8±1.2℃的环境温度、50℃供水温度的运行条件下，经预热器和污水源热泵机组余热回收后，洗浴废水温度从30.6℃降低至15.5℃，热回收的能量约占热水生产总能量的1/3;在10±1℃的环境温度、45℃供水设定温度的条件下，复合热泵系统的能效比为3.45，与单独运行空气源热泵的2.96相比，能效提高16％;复合热泵系统的能效随加热过程中水温的升高逐渐降低;采用预热装置有利于提高系统的运行能效;与传统热水系统相比，复合热泵系统节能环保优势明显。

目录

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 热泵热水器的发展

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 本课题主要研究内容

第二章 空气源和污水源复合热泵热水系统设计

2．1 热泵的概念与分类

2．1．1 热泵的概念

2．1．2 热泵的分类

2．2 热泵热水器

2．2．1 空气源热泵热水器

2．2．2 污水源热泵热水器

2．3 复合热泵热水系统的设计与选型

2．3．1 热泵循环热力计算

2．3．2 空气源热泵系统设计与选型

2．3．3 污水源热泵的计算与选型

2．4 复合热泵系统相关部件的选型

2．4．1 水箱

2．4．2 水泵

2．5 复合热泵系统控制系统的设计

2．6 本章小结

第三章 复合热泵热水系统实验设计

3．1 测试工程概况

3．2 实验方案的设计

3．2．1 实验目的

3．2．2 实验内容与方法

3．3 实验数据采集

3．3．1 测量设备

3．3．2 测点的布置

3．4 误差分析

3．5 本章小结

第四章 复合热泵热水系统的实验及分析

4．1 洗浴废水温度变化情况

4．2 循环加热水箱内水温变化情况

4．3 复合热泵系统耗电量随水温变化

4．4 有无预热装置对系统性能的影响

4．5 空气源热泵系统与复合热泵系统运行的对比

4．6 本章小结

第五章 空气源和污水源复合热泵热水系统的经济环保效益分析

5．1 复合热泵系统节能效益分析

5．2 经济效益分析

5．3 环保效益分析

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况