收藏本站
《重庆大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水源热泵机组性能的模拟与实验

姜宝石  
【摘要】:制冷空调装置性能模拟是制冷空调产品设计方法现代化的重要体现,将计算模型用于产品开发、优化,可以减少整机试验次数,缩短研发周期,节约研发成本。与传统风冷热泵、冷水机组相比,水源热泵机组具有显著的节能效果,有望得到更广泛的应用。本文建立了水源热泵机组性能模拟的计算模型,通过相应的实验验证了该模型的有效性,利用建立的计算模型模拟了各种工况下水源热泵机组的性能,得到了水源热泵机组的节能效果。主要研究工作包括以下三个方面。 采用稳态集中参数模型分别建立了螺杆式压缩机、热力膨胀阀、壳管式冷凝器、满液式蒸发器等水源热泵机组的部件模型;根据能量守恒和质量守恒将各部件模型耦合为系统模型。为了优化计算模型,提高运算速度,改进了换热器的计算模型。在换热器模型中,仅假设制冷剂出口的焓值,而冷却或冷冻水的出口温度由能量守恒计算得到,无需迭代计算。由于压缩机出口压力可以根据压缩机的性能参数计算得出,在系统模型中,仅假设蒸发压力,不再产生确定冷凝压力的迭代计算。系统模型还考虑了膨胀阀开启度对热泵机组性能的影响,并由其控制系统质量平衡。 为验证热泵机组计算模型的有效性,建立了水源热泵机组性能测试台,测试了某水源热泵机组的性能。将实验值和模型预测值对比,实验值和预测值的相对误差小于5%。由于江水水质的不同,会导致换热器的热阻变化。选用针对重庆市长江水水质特点研发的水源热泵机组,在不同的水质条件下进行测试。结果表明,在实验范围内,随着水质条件的恶化,该机组的性能系数最大下降了3.73%。 由于重庆市处于冬暖夏热地区,冬季供暖负荷较小,一般满足夏季供冷要求既能满足冬季的供暖要求。为此,本文以供冷季为主要研究对象。根据重庆市长江水水温变化特点,预测了江水温度对水源热泵机组性能的影响。结果表明:江水逐时温度对机组性能系数影响很小,江水月平均温度变化导致机组性能系数最大下降5.01%。选用长江水为冷却水,应用系统模型计算分析得知,选用长江水作为冷源可以确保机组稳定可靠的运行,对机组的性能影响较小,有较大的节能潜力。针对某办公楼,应用该模型计算了不同机组组合方案下水源热泵机组和普通冷水机组的运行能耗。结果表明,不管是水源热泵机组还是普通冷水机组,运行能耗最低的组合方案都不是两台相同规格机组的组合。对比两种机组最佳组合方案的运行能耗可知,采用水源热泵机组可以取得13.1%的节能效果。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU831

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 俞洁;用于海水源热泵系统的抛管式换热器优化研究[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 郭军峰;汽车空调性能衰减研究[D];重庆大学;2012年
2 周海良;多功能热泵性能测试系统的研制[D];杭州电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 文远高;武汉地区的低温热能资源及其利用方式[J];节能与环保;2004年06期
2 岳婷,刘楚芸,陈国栋,徐琳;小型制冷装置冷凝器的仿真与实验研究[J];低温工程;2005年05期
3 王曙光;张运真;;我国建筑能耗分析及空调节能的技术途径[J];低温与特气;2008年01期
4 丁国良,张春路,刘浩;基于模型和神经网络的绝热毛细管快速仿真方法[J];工程热物理学报;2000年02期
5 丁国良,张春路;基于模型的制冷系统智能化仿真研究[J];工程热物理学报;2001年05期
6 任丽平;张智;范功端;;城市“体温调节”的低碳之路——重庆水源热泵与建筑节能的探索与创新[J];环境保护;2010年22期
7 王子云;付祥钊;王勇;仝庆贵;;重庆市发展长江水源热泵的水源概况分析[J];重庆建筑大学学报;2008年01期
8 王勇;顾铭;肖益民;韩传璞;赖道新;王子云;;长江水源热泵开式与闭式实验对比分析[J];土木建筑与环境工程;2009年02期
9 侯亚芹;陆扬;刘长文;左智敏;;重庆江北城CBD区域江水源热泵取退水方案研究[J];给水排水;2009年S1期
10 董孟能;姜涵;霍建辉;王晶;李怀玉;;重庆江水水源热泵应用关键技术——取水及水质处理技术探讨[J];建设科技;2007年17期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈焰华;祁传斌;茅贵文;陈睿;;武汉地区水源热泵系统应用前景分析[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 曲云霞;地源热泵系统模型与仿真[D];西安建筑科技大学;2004年
2 陈红;制冷系统换热器建模与仿真方法研究[D];重庆大学;2006年
3 王子云;长江水源热泵换热器研究[D];重庆大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁艳平;曹晓玲;雷波;杨从辉;;中国地区土壤源热泵系统研究进展评述[J];四川建筑科学研究;2010年02期
2 王懿,周兴禧;变频空调系统蒸发器特性的动态仿真研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年04期
3 王冰凌;孙克飞;;安徽邮电大厦中央空调系统节能管理[J];安徽建筑;2009年04期
4 贾磊;王磊;张秀平;戴琳;;夏热冬冷地区大型公共建筑能耗现状及改进分析[J];安徽建筑;2010年04期
5 伏洋;张国胜;李凤霞;刘宝康;;青藏高原应对气候变化与生态环境安全策略[J];安徽农业科学;2010年05期
6 祝立萍;钱付平;陈光;黄志甲;;工程热力学课程教学改革与实践[J];安徽工业大学学报(社会科学版);2012年01期
7 魏茂生;;太阳能热泵供热制冷系统的设计分析[J];中国建设动态.阳光能源;2006年03期
8 赵芳;许梁;杨前明;孔祥强;;太阳能热泵多功能复合机实验系统建模与仿真分析[J];中国建设动态.阳光能源;2006年06期
9 杨良;;太阳能电池光谱性能测试系统[J];阳光能源;2009年03期
10 张文群,张振山;应用Gibbs自由能最小法研究Li/SF_6气液浸没燃烧反应[J];兵工学报;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨前明;陈丽霞;孔祥强;谢方静;;太阳能热泵多功能复合机系统数学建模与仿真分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 王德林;冯廷龙;唐宏伟;陶金;李刚;;建筑物能效跟踪、控制、管理系统的应用与研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
3 介鹏飞;李德英;;能耗统计在建筑节能工作中的应用[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
4 蔡德坡;陈杨华;;半导体制冷热端的分析及其发展[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
5 张东;孔祥强;;空调系统冷凝器稳态分布参数模型与仿真[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
6 胡松涛;宋伟;李绪泉;;水冷多联机系统特性的仿真研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
7 胡松涛;宋伟;李绪泉;;水冷多联机系统控制策略的研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
8 严福成;韩杰;张国强;胡宏敬;;湘江水源热泵系统工程取排水方案研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
9 王翠华;寇丽萍;战洪仁;张先珍;王立鹏;孙国永;;二次回风空调系统的分析[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
10 戚益;顾钰;安冬;徐倩倩;杜鹃;罗艳;;生物质茜素类染料结构改性及其无助剂染色[A];中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋鹏;铂铝合金粘结涂层的高温氧化行为研究[D];昆明理工大学;2010年
2 朱继保;细颗粒物的电收集技术研究[D];浙江大学;2010年
3 李社锋;低挥发份劣质燃料循环流化床燃烧特性研究[D];浙江大学;2010年
4 吕洪坤;选择性非催化还原与先进再燃技术的实验及机理研究[D];浙江大学;2009年
5 赵佳飞;纳米流体辐射特性机理研究及其在太阳能电热联用系统中的应用研究[D];浙江大学;2009年
6 徐飞;脉冲放电电凝并结合碱液吸收烟气多种污染物协同脱除研究[D];浙江大学;2009年
7 刘小根;玻璃幕墙安全性能评估及其面板失效检测技术[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
8 魏永刚;晶格氧部分氧化甲烷制取合成气的基础研究[D];昆明理工大学;2008年
9 陈常念;卧式螺旋管内临界热流密度特性及其流体模化方法研究[D];山东大学;2010年
10 姜星莉;经济全球化背景下中国能源安全问题研究[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 亓玉栋;矿井冰制冷降温系统能效测试与诊断[D];山东科技大学;2010年
2 张东;直膨式太阳能热泵热水器的模拟分析[D];山东科技大学;2010年
3 李振兴;直膨式太阳能热泵热水系统性能的优化分析[D];山东科技大学;2010年
4 李华;热电厂能量利用与节能技术改造研究[D];山东科技大学;2010年
5 郑慧涛;梯级水电站优化运行研究与应用[D];郑州大学;2010年
6 万方方;蒸发式冷凝器数值模拟与优化[D];郑州大学;2010年
7 赵博;大型热电厂间接连接供暖系统对新型墙体节能建筑供暖能耗分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 董广宇;基于HLA船舶仿真系统设计和时间管理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王振琛;饱和气体发生器低温制冷系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 张哲衡;高能燃料燃烧流场的数值模拟与结构设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋爽,李震,端木琳,王文桐;海水热泵系统的应用及发展前景[J];节能与环保;2005年10期
2 樊绍胜;;冷凝器污垢的灰色预测[J];电力科学与技术学报;2007年02期
3 周亚素,张旭,陈沛霖;土壤源热泵机组冬季供热性能的数值模拟与实验研究[J];东华大学学报(自然科学版);2002年01期
4 徐卫荣;杜垲;;风冷冷热水机组性能测试系统节能运行分析及改进[J];东南大学学报(自然科学版);2008年06期
5 郭振江;钟晓辉;谷民安;王凯;;海水源热泵系统的节能研究[J];上海电力学院学报;2010年04期
6 彭燕,陈红,王广军;制冷空调系统仿真中工质热物性计算模块设计[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年04期
7 祁俊山,薛越霞;海水源热泵空调工程应用实例[J];工程建设与设计;2005年09期
8 徐鲁强;朱奇伟;李艳阳;周永昌;;海水源热泵空调系统在大连港大窑湾港区二期工程业务楼的应用[J];港口科技;2008年08期
9 李瑛,赵惠麟,邬志敏,杨志勇;降低量热器法试验台漏热量的设计研究[J];上海机械学院学报;1993年01期
10 吴荣华;张承虎;孙德兴;任南琪;;江河湖海地表水源热泵系统节能与环境评价[J];哈尔滨工业大学学报;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 江明旒;吴静怡;孙鹏;王如竹;许煜雄;;电子膨胀阀在空气源热泵热水器中的控制方法研究[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 刘雪玲;海水源热泵系统相关设备传热研究[D];天津大学;2011年
2 陈晓;地表水源热泵系统的运行特性与运行优化研究[D];湖南大学;2006年
3 吴君华;渗滤取水技术在海水源热泵系统中的应用研究[D];天津大学;2009年
4 祁照岗;汽车空调部件及系统性能优化研究[D];上海交通大学;2008年
5 浦晖;翅片管蒸发器空气侧长效传热与压降特性研究[D];上海交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高珊;蒸气压缩式制冷装置稳态仿真及分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 安春梅;高压高水基液压阀综合试验台计算机控制系统[D];太原理工大学;2011年
3 马爱永;计算机控制系统可靠性设计[D];西华大学;2011年
4 黄亮;制冷压缩机和制冷换热器性能试验装置研究[D];华中科技大学;2011年
5 张素云;水平埋管换热器地热源热泵实验研究[D];重庆大学;2001年
6 李秋生;住宅用水源热泵中央空调机组动态特性研究及能耗分析[D];天津大学;2004年
7 张雨英;旋叶式压缩机的数值模拟与工作过程仿真[D];重庆大学;2005年
8 陈秀环;汽车空调系统数学模型及仿真[D];重庆大学;2005年
9 于海磊;HVAC系统中蒸发器的建模与仿真[D];山东大学;2006年
10 蒋爽;基于热泵系统的海水热扩散研究[D];大连理工大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈九法;郭彬;胡达剑;沈炜华;程洪涛;;地源热泵不同地源换热器的传热性能比较[J];中国建设动态.阳光能源;2006年06期
2 李新国,胡璟,赵军,朱强,王施力;地源热泵-供暖空调节能环保技术[J];节能与环保;2001年02期
3 涂锋华,赵军,朱强,宋佳钫,龚宇烈;地源热泵的工程应用与环保节能特性分析[J];节能与环保;2001年03期
4 曲云霞,张林华,方肇洪,李安桂;地源热泵系统防冻液的选择[J];节能与环保;2002年08期
5 孟华,龙惟定;地源热泵技术在暖通空调中的应用[J];节能与环保;2003年09期
6 戴润泉,臧小平,邱光胜;三峡水库蓄水前库区水质状况研究[J];长江流域资源与环境;2004年02期
7 周伟东,伍志坚,岳丹婷;蒸气压缩制冷装置仿真的发展[J];大连海事大学学报;2003年02期
8 黄社华,程良骏;水涡轮机械固液两相流及泥沙磨损的理论研究[J];动力工程;1995年06期
9 王贵玲,张发旺,刘志明;国内外地热能开发利用现状及前景分析[J];地球学报;2000年02期
10 陈则韶,戚学贵,程文龙,周相芝,陶然;压缩制冷空调装置动态仿真研究[J];低温工程;2000年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 秦红;文远高;张文华;;空调系统的地表水利用及其节能和环境影响分析[A];全国暖通空调制冷1998年学术文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 苟小龙;DCS在回路仿真系统的研究及开发[D];重庆大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李承武;汽车空调系统换热器建模仿真[D];重庆大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 项毅;沈静霞;许志浩;;浙江利用地表水做水源热泵冷源的可行性分析[J];制冷与空调(四川);2006年04期
2 殷浩;;水源热泵技术的探讨及应用问题分析[J];中国西部科技;2006年36期
3 ;07年度扬子中央空调南方全面飘红[J];中国建设信息供热制冷;2007年04期
4 李建兴;辛振峰;;水源热泵与VRV机组性能对比[J];机电信息;2007年20期
5 蒋慧颖;张铭;闫明;;水源热泵系统探讨与应用[J];建筑节能;2007年10期
6 赵兴楼;张树国;张艳娟;;水源热泵及应用现状[J];建筑节能;2007年12期
7 周波;;某培训楼水源热泵及地热水在空调系统中的应用[J];工程建设与设计;2009年02期
8 沈冬云;;水源热泵空调在江西地区运用的可行性分析[J];中国西部科技;2010年01期
9 楚广明;谢晓娜;徐琳;;水源热泵在温泉洗浴工程中的应用探讨[J];建筑科学;2010年10期
10 任子君;贾延宇;赵阳;孙治强;;水·地源热泵在我国温室生产上的应用[J];安徽农业科学;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄昕;宋红军;张玲玲;;盛和热电厂供热方案探讨[A];2006年山东省制冷空调学术年会“格力杯”优秀论文集[C];2006年
2 杨强;王怀信;戴立生;;水源热泵的可用能优化分析[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会论文集[C];2006年
3 项毅;沈静霞;许志浩;;浙江利用地表水做水源热泵冷源的可行性分析[A];铁路暖通空调专业2006年学术交流会论文集[C];2006年
4 程昆;刘桂州;;水源热泵空调系统浅析[A];山东省第五届制冷空调学术年会论文集[C];2004年
5 向红;;水源热泵中央空调系统方案设计及经济性分析[A];2007年湖南省暖通空调制冷学术年会论文集[C];2007年
6 李红旗;高峰;;挟点温差分析法在水源热泵开发中的应用[A];第十三届全国热泵与系统节能技术大会论文集[C];2008年
7 何达亚;余驰;路越;;西藏地区某水源热泵采暖工程的实施与思考[A];2005西南地区暖通空调热能动力年会论文集[C];2005年
8 唐守营;赵承伟;;矿井水在归来庄金矿的应用[A];地温资源与地源热泵技术应用论文集(第四集)[C];2011年
9 李鹏翔;戎卫国;;水源热泵机组的变工况特性研究[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集(2)[C];2004年
10 刘光大;欧阳焱;;电蓄热水源热泵系统的技术经济分析和优化设计[A];2003年湖南省暖通空调制冷学术年会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 于莘明;我高效水源热泵机组世界先进[N];科技日报;2000年
2 张继;原生污水为污水源热泵机组带来广阔前景[N];中国建设报;2009年
3 于鸿宾;清华同方高效水源热泵机组通过鉴定[N];中国机电日报;2000年
4 新言;我国高效水源热泵机组达世界先进水平[N];中国水利报;2000年
5 本报见习记者 周群锋 通讯员 王文忠;与众不同的降温措施[N];中国环境报;2010年
6 特约记者 赵春林;节能环保供暖空调系统进驻喀什[N];喀什日报(汉);2008年
7 本报记者 丁洁;浅层水循环 蓄电看峰谷[N];太原日报;2009年
8 本报记者 张淑芳;创新节能过“暖”冬[N];太原日报;2010年
9 本报记者 郭燕春 通讯员 许晖;“冷暖产业”异军突起[N];中国商报;2000年
10 记者 水华;沈阳广泛采用地源热泵技术[N];中国环境报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 叶凌;城市地下空间热能综合利用系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜宝石;水源热泵机组性能的模拟与实验[D];重庆大学;2011年
2 刘媛;65℃冷凝温度下水源热泵机组运行特性分析研究[D];河北工程大学;2009年
3 魏波;直接式污水源热泵机组设计计算模型及性能模拟分析[D];大连理工大学;2011年
4 高峰;水源热泵机组的开发与应用[D];北京工业大学;2003年
5 李济林;地源热泵地下传热机理与试验模型研究[D];武汉理工大学;2012年
6 张焕娟;污水源热泵机组换热器强化传热性能的研究及CFD设计[D];长安大学;2012年
7 李骏龙;地下水—海水复合热源热泵系统的运行策略研究[D];天津大学;2012年
8 王悦;大型空调机组隔振降噪技术开发与实现[D];沈阳工业大学;2012年
9 刘清;地源热泵系统在南京地区的应用研究[D];南京理工大学;2013年
10 杨华翼;户式中央空调系统的优化研究[D];华北电力大学(河北);2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026