海水源熱泵系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備傳熱研究.pdf

1、以海水作為熱泵機(jī)組的熱源(匯)對于解決沿海建筑的冬季供暖和夏季空調(diào)、緩解日趨緊張的能源壓力有重要意義。直接式和間接式海水源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行模式不同，系統(tǒng)效率和經(jīng)濟(jì)性也會隨之改變。本文主要對兩種模式的海水源熱泵系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的傳熱性能進(jìn)行了研究。
　　 為防止海水對熱泵機(jī)組的腐蝕，間接式海水源熱泵系統(tǒng)通常在海水與熱泵機(jī)組之間增加中間換熱器。目前海水源熱泵系統(tǒng)的中間換熱器采用的是價(jià)格較高的鈦板換熱器，為減少系統(tǒng)投資，本文對間接式海水源熱

2、泵系統(tǒng)中間換熱器的傳熱性能進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)并加工了普通鋼制的中間換熱器。通過搭建實(shí)驗(yàn)臺，對管、內(nèi)外流體流速對換熱器傳熱性能的影響進(jìn)行了研究，得到了管、內(nèi)外流體的對流換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式；在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立了換熱器傳熱數(shù)學(xué)模型，對中間介質(zhì)乙二醇溶液的出口溫度和換熱量隨熱源溫度的變化進(jìn)行了模擬計(jì)算。
　　 末端供水溫度直接影響海水源熱泵系統(tǒng)的效率，尤其當(dāng)冬季海水溫度較低時(shí)，供水溫度的高低直接影響海水源熱泵運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。本文通過標(biāo)準(zhǔn)散熱器實(shí)驗(yàn)

3、臺對新型采暖地板傳熱性能進(jìn)行了測試，結(jié)果表明供水溫度為30℃即可滿足供暖舒適性要求。供水溫度的降低使得熱泵的冷凝溫度隨之降低，從而提高了熱泵系統(tǒng)的效率。當(dāng)蒸發(fā)溫度為-5℃，供水溫度分別為30℃和45℃時(shí)，熱泵系統(tǒng)的COP分別為4.76和3.52，增加了1.24。
　　 為減少中間換熱環(huán)節(jié)，提高海水源熱泵熱源的溫度條件，本文對直接式海水源熱泵系統(tǒng)防腐蒸發(fā)器的傳熱性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。通過對防腐蒸發(fā)器和無防腐蒸發(fā)器傳熱性能的

4、對比研究，得到實(shí)驗(yàn)用防腐涂料的導(dǎo)熱系數(shù)為3.23 W/(m·K)；管內(nèi)流速小于1.5m/s時(shí)，噴涂防腐涂料后表面粗糙度強(qiáng)化了傳熱，蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)略大于無防腐涂層的蒸發(fā)器；當(dāng)管內(nèi)流速大于1.64m/s，流動進(jìn)入湍流狀態(tài)，表面粗糙度的影響減弱，此時(shí)無防腐蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)略大于防腐蒸發(fā)器。噴涂防腐涂料可解決海水的腐蝕問題，但對蒸發(fā)器傳熱性能影響不大。
　　 本文建立了直接式和間接式海水源熱泵系統(tǒng)能耗模型，針對天津渤海灣的海水溫度條件