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《水源熱泵系統(tǒng)變工況輸送能耗優(yōu)化分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：TU831.3密級：UDC：628.8學(xué)校代碼：11065碩士學(xué)位論文水源熱泵系統(tǒng)變工況輸送能耗優(yōu)化分析劉敏指導(dǎo)教師吳榮華教授學(xué)科專業(yè)名稱熱能工程論文答辯日期2015年6月11日摘要隨著人民對生活品質(zhì)要求的提高，冬夏季采暖空調(diào)負(fù)荷越來越高，不僅消耗大量能源，同時給環(huán)境帶來巨大壓力。熱泵作為一種可以高效利用低位冷熱源的空調(diào)技術(shù)，具有非常明顯的經(jīng)濟效益與環(huán)保效益，然而當(dāng)前諸多熱泵系統(tǒng)都存在系統(tǒng)設(shè)計不合理、水泵運行能耗偏高的問題。為此本文以水源熱泵水系統(tǒng)輸送總能耗最低為優(yōu)化目標(biāo)，提出降低水系統(tǒng)輸送總能耗的方法。本文簡要介紹了水源熱泵系統(tǒng)水系統(tǒng)運行控制策略
2、，分析了水泵并聯(lián)運行時性能參數(shù)隨流量的變化特點，利用擬合工具得到水泵性能參數(shù)隨流量的擬合關(guān)系式，利用MATLAB編制了計算水泵能耗的程序，結(jié)合實例分析了不同水泵組合運行方式下水泵的能耗差異，以水泵定速工況能耗為基準(zhǔn)能耗，當(dāng)流量為140m3/h時，3臺水泵同時變速運行時節(jié)能21%，2臺變速1臺定速節(jié)能19%，當(dāng)流量為95m3/h時，2臺同時變速節(jié)能50%，1臺變速1臺定速節(jié)能42%。因此采取水泵同時并聯(lián)變速運行是最節(jié)能的運行方式。以某型號螺桿式水源熱泵機組為研究對象建立了四大部件的數(shù)學(xué)模型，通過使用refprop軟件計算制冷劑各狀態(tài)參數(shù)，簡化了制冷劑物性程序
3、，在對實際壓縮式制冷循環(huán)進(jìn)行簡化的基礎(chǔ)上，模擬分析了變冷卻水流量、變冷凍水流量、變冷卻水進(jìn)水溫度和變冷凍水進(jìn)水溫度四種工況下機組的COP變化趨勢，模擬結(jié)果如下：①冷卻水流量變化對機組COP的影響最大值為12.43%，而冷凍水流量變化對機組COP影響的最大值為6.7%。②冷卻水進(jìn)水溫度每升高1℃，機組COP約降低4.5%~7%。冷凍水出水溫度每降低1℃，機組COP降低約3.2%~5.8%。對水源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行了簡單分類，分析了水源熱泵系統(tǒng)總輸送能耗的組成（制冷劑循環(huán)子系統(tǒng)能耗、冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)能耗、冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)能耗），建立了水源熱泵水系統(tǒng)輸送總能耗模型，從
4、系統(tǒng)的角度對輸送總能耗進(jìn)行優(yōu)化計算，以某一具體的直接式水源熱泵空調(diào)工程為例，計算了不同工況下的系統(tǒng)總輸送能耗，結(jié)果表明，負(fù)荷率為[0.5，1]時采取3臺變速最節(jié)能，其中3臺變速運行下系統(tǒng)輸送總能耗較3臺定速運行時能耗平均可節(jié)省6.5%，負(fù)荷率為[0.2，0.5]時采取2臺變速最節(jié)能，其中2臺變速運行較2臺定速運行時能耗平均可節(jié)省13.4%。負(fù)荷率越低，能耗差值越大，系統(tǒng)運行更經(jīng)濟，如負(fù)荷率為0.5時，節(jié)能率為12.4%，負(fù)荷率為0.2時，節(jié)能率為23.4%。關(guān)鍵詞水源熱泵系統(tǒng)水泵變速變工況系統(tǒng)總輸送能耗優(yōu)化分析AbstractWiththeimprovem
5、entoflivingqualityrequirements，heatingandair-conditioningenergyconsumptiongrowsgraduallyeveryyear.Itnotonlyconsumedalargeamountofenergy,meanwhileitbringsgreatpressuretotheenvironment.Heatpumpisakindoftechnologywhichcanprovideheatingandair-conditioningfunctionbyusinglowgradeenergy.
6、Soithasapparenteconomicandenvironmentprofit.Howeverthecurrentheatpumpsystemspossesssomedefectssuchasunreasonabledesignandhighwaterpumpoperatingenergyconsumptionsothatitcannotberegardedasanenvironmentprotectionandenergysavingsystem.Inordertoreducewatersystemtransportationenergycons
7、umptionamethodwhichaimsatminimizingenergyconsumptionasanoptimizationgoalwasproposed,sothatitwillprovideguidanceforthedesignandoperationofsystem.Thechangingtendencyofperformanceparametersofwaterpumpsalongwithwaterflowrateinparallelconditionwasanalyzed.Thefittedequationsbetweenperfo
8、rmanceparametersandwaterflowratew
