地表水源熱泵水下?lián)Q熱器的開發(fā)與換熱性能研究.pdf

1、地表水源熱泵技術的發(fā)展是暖通領域節(jié)能減排的需要。它是集合材料技術、暖通空調技術和熱泵技術于一體，采用地表水資源進行制冷和采暖的高效節(jié)能環(huán)保的空調技術。我國擁有的豐富地表水資源為發(fā)展地表水源熱泵提供了有利的先決條件。按照熱泵機組與水源不同的連接方式，地表水源熱泵分為閉式和開式兩種，閉式地表水源熱泵的性能很大程度上依賴于水下?lián)Q熱器的換熱性能。
　　對于流動水源的閉式地表水源熱泵，水下?lián)Q熱器的設計要根據(jù)流動水域的特點，選擇最優(yōu)的盤管管材

2、和最合理的盤管布置形式。水下?lián)Q熱器的換熱性能在很大程度上依賴于水資源的熱物理特性，而水流的熱物理特性隨各地點水溫、流速的變化有所差別，影響水下?lián)Q熱器的主導因素是一個值得深入研究的課題。準確測試水下?lián)Q熱器在長江的取放熱特性，可以為開發(fā)該水域的地表水源熱泵的優(yōu)化設計和高效運行提供準確可靠的技術數(shù)據(jù)。
　　本文以流動水源熱泵系統(tǒng)中的水下?lián)Q熱器為研究對象，主要研究了以下幾個問題，得到了一些很有意義的結論。
　　1、優(yōu)選水下?lián)Q熱器盤管

3、管材：結合江河水流特點，確定換熱盤管安裝形式；為保證地表水源熱泵的高效可靠運行，提出對換熱盤管管材的性能要求；列舉常用塑料給水管材，在介紹其物理性能的基礎上，選擇主要性能因素，運用模糊綜合評判方法優(yōu)選出了HDPE管。
　　2、根據(jù)江河水流特點設計水下?lián)Q熱器：確定由柔性水管纏繞、相互重疊而成的線圈狀換熱盤管結構，設計實用、簡潔、耐腐蝕、并能清除浮屑的水下?lián)Q熱盤管裝置。這種裝置的迎水面安裝了除浮屑裝置，當流水中的浮屑碰到殼體外側的迎水

4、面，浮屑在水流的作用下沿著殼體而被沖開，既不會沖擊損壞水下?lián)Q熱盤管，也不會粘附在水下?lián)Q熱盤管裝置上而影響換熱。
　　3、水下?lián)Q熱器的換熱性能實驗研究和動態(tài)模擬：設計出水下?lián)Q熱器的換熱性能實驗測試系統(tǒng)，在長江重慶段進行了測試。根據(jù)長江重慶段測試的實際數(shù)據(jù)，運用TRNSYS軟件進行了動態(tài)模擬。主要有以下結論：
　?。?）在其他條件不變的情況下，增大管外江水流速，可以明顯提高盤管的傳熱系數(shù)。
　?。?）在其他條件不變的情況下

5、，隨著盤管內循環(huán)水流量的增加，相應的傳熱系數(shù)和單位管長換熱量也隨之增加，但每增加單位流量得到的換熱量的增量在減小，傳熱系數(shù)的增量也在減小。
　　（3）在其他條件不變的情況下，吸熱工況下的盤管傳熱系數(shù)大于放熱工況下的盤管傳熱系數(shù)。
　　（4）在其他條件不變的情況下，盤管 DN25的傳熱系數(shù)大于盤管 DN32，它們的單位管長換熱量差不多。
　　（5）換熱器的換熱量大小由質量流量和江水水溫與換熱盤管平均水溫溫差共同決定，在其