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《华南理工大学》 2010年
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地表水源热泵在珠江三角洲地区应用的可行性分析

许丁雪  
【摘要】: 大力推进地表水等可再生能源的开发利用,已经成为国家可持续发展的要求。珠江三角洲地区不仅位于珠江流域,且地表水系发达,水资源丰富。针对有利的地理条件,因此本课题研究了在珠三角地区应用地表水源热泵空调系统技术的可行性。 本文首先介绍了地表水源热泵的工作原理,对地表水源热泵空调系统的优缺点及应用范围进行了分析和总结,并介绍了国内外的发展现状。 通过对珠江的相关水文参数的研究发现:珠江的江水温度常年都在23~33℃之间波动,是良好的水源热泵冷热源。本文以广州地铁海珠广场站为例,对珠江水作为冷水机组冷却水和使用冷却塔循环冷却水的性能进行了比较;并且比较了珠江沿岸其他地点珠江水温度与冷水塔出水温度。研究结果表明:7月份之前珠江水温低于冷却塔出水温度,这段时间气温较低,空调负荷较低,7月至10月,尤其是7、8月份,随着气温升高珠江水温度高于冷却塔出水温度,同时由于珠江水杂质较多等问题,采用珠江水作为冷却水没有显著的应用优势。 珠三角地区冬季无供暖需求,但是仍然有热水使用需求,因此对使用珠江水和空气作为热源的热泵进行比较分析,结果表明在冬季珠江水温总体比空气温度高,制热水效果更好,且江水温度比空气温度波动小,使用水源热泵不会出现结霜现象,因此使用珠江水源的热泵要比空气源热泵有明显的优势。 本文还以惠州市某五星级酒店采用人工湖水源热泵为研究对象,定量计算该人工湖的水量是否能够满足夏季制冷需求。通过分析温排水的散热机理,建立了计算水流从排水口至取水口循环过程中,水体散热及水温变化的数学模型。从计算结果可以看出,即使在最不利的环境下,由于整个湖水水面大,水温与空气之间的换热温差较大并且水流速度慢,温排水能充分与空气进行换热,热量能够较好地散入空气中。另外,排水时先通过了景观水景,此时散出的热量是非常可观的,因此如果再考虑这部分的散热,则夏天使用湖水来带走冷凝器排出的热量是完全可行的。 本文的研究为目前地表水源热泵在珠江三角洲地区的应用提供了依据,为我国其他夏热冬暖地区应用地表水源空调系统提供了基础数据资料,对湖水源热泵能够供应的冷、热容量的计算提供了一定的参考价值和理论意义。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU831.6

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