水源熱泵系統(tǒng)冷凝熱應(yīng)用研究.pdf

1、水源熱泵作為一種可再生能源技術(shù)，節(jié)能環(huán)保，高效可靠，可緩解能源短缺問(wèn)題。但現(xiàn)階段能源問(wèn)題還體現(xiàn)在能源利用率低。冷凝熱利用技術(shù)可以對(duì)廢熱進(jìn)行利用，提高能源的利用率。若將這兩種技術(shù)結(jié)合起來(lái)，就能從“量”和“質(zhì)”的角度實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。
　　本研究針對(duì)冷凝熱在水源熱泵供冷過(guò)熱系統(tǒng)中的應(yīng)用中的一些關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了分析。首先對(duì)比了現(xiàn)階段常用的冷凝熱回收方式和冷凝熱利用種類，并分析了影響冷凝熱大小的因素，利用A.C.Cleland公式建立冷凝

2、熱利用熱力學(xué)分析數(shù)學(xué)模型，并開發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算軟件。對(duì)影響冷凝熱利用的關(guān)鍵因素：冷凝溫度、熱水溫度和空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行了分析，并論證了它們是如何影響冷凝熱利用的。同時(shí)，針對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵因素，提出了提高水源熱泵冷凝熱利用效率的技術(shù)措施，主要體現(xiàn)在熱水溫度控制、熱回收系統(tǒng)控制和蓄熱控制上。對(duì)實(shí)際工程中運(yùn)用冷凝熱提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，即基于工程對(duì)熱水的需求和機(jī)組供熱能力之間的最佳匹配，確定最佳熱水流量和熱水溫度，并以某工程實(shí)例為對(duì)象，分析冷凝熱利用最優(yōu)方案。

3、同時(shí)，還分析了冷凝熱利用的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能環(huán)保效益。對(duì)水源熱泵冷凝熱利用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，分析了機(jī)組運(yùn)行參數(shù)和熱水溫度的變化特性，以及機(jī)組能效和系統(tǒng)綜合能效。并提出了通過(guò)優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，提高機(jī)組能效的方法。針對(duì)各個(gè)部件建立了火用分析方程，對(duì)比了單一制冷模式和帶冷凝熱利用模式的火用損失和火用效率。
　　研究結(jié)果表明：直接式雙冷凝器型部分熱回收方式投資少，對(duì)機(jī)組穩(wěn)定性影響小，適于水源熱泵冷凝熱回收利用。蒸發(fā)溫度和冷凝溫度與冷凝熱負(fù)荷呈反

4、比關(guān)系，而過(guò)冷度和過(guò)熱度對(duì)冷凝熱負(fù)荷影響不大。冷凝溫度的提高、空調(diào)負(fù)荷的提高均有利于冷凝熱利用，但是冷凝溫度和熱水溫度過(guò)高不利于機(jī)組能效。從降低冷凝溫度考慮，熱水回水溫度控制比熱水供水溫度控制更優(yōu)，以能效為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)確定了熱水出水溫度的范圍，以某機(jī)組為例，計(jì)算得到熱水出水溫度控制范圍為50℃--54℃。通過(guò)對(duì)比不同的熱回收系統(tǒng)控制方案，從能效及熱水需求量綜合考量，優(yōu)先滿足熱回收量的機(jī)組控制方案下，能滿足熱水需求且機(jī)組能效較高，故該方案最優(yōu)