收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无霜空气源热泵系统的实验研究

高强  
【摘要】:本文基于空气源热泵结霜机理,从破坏结霜的两个条件出发,提出了“无霜空气源热泵系统”(Nonfrosting Air Source Heat Pump System,Nonfrosting ASHP System)这一新的系统形式,并且设定了适用于新系统的运行模式,搭建了实验台,通过实验验证,证明此系统具有可行性且节能效果显著。 本文研究了除霜机理,发现改变室外空气的露点温度使其低于翅片表面温度或者保证凝结在翅片上的液体在低于0℃时仍以液相状态存在,做到以上两方面任意一点就能从根本上防霜或者除去已经结成的霜。在此设想基础上,提出了无霜空气源热泵新系统,即在室外机部分布置溶液喷淋装置,适时向室外机翅片管喷洒低凝固点的具有吸水性的雾状防冻溶液。对无霜空气源热泵系统的热湿传递机理分析后,提出了“连续喷淋”和“间歇喷淋”两种运行模式,拟定了贮存溶液夏季集中再生的溶液再生模式。比较了现有除湿剂的特点,从系统需要出发,选取甘油水溶液作为喷淋溶液。 设计和搭建了无霜空气源热泵实验台(Nonfrosting ASHP Experiment Rig),该实验台能在不同室外温湿度条件下,进行空气源热泵常规除霜、溶液喷淋除霜实验,并且对实验数据实现自动采集。经过计算,系统COP相对误差8.9%,COP相对值的相对误差为2.2%,满足实验所需精度。 在不同室外环境下,进行了溶液连续喷淋防霜实验和溶液间歇喷淋除霜实验,并与常规热泵空调系统的逆循环除霜进行对比。实验证明对无霜空气源热泵两种运行模式而言,“连续喷淋”模式能防止结霜,“间歇喷淋”模式能及时、高效地融化霜层,新系统具有可行性。比较三种运行模式下的机组自身性能指标,热舒适性和经济性指标,溶液喷淋时,机组稳定性较强,且能连续供热,送风温度基本无变化。比较运行周期内系统的综合能效系数COPe(Coefficient of Performance equivalent),间歇喷淋最佳,逆循环除霜次之,连续喷淋较差;当综合考虑热舒适性和经济性指标ETCI(Economic and Thermal Confort Index)时,间歇喷淋最佳,连续喷淋次之,逆循环除霜最差。 实验探索了连续喷淋模式最优运行时间控制方式。以风量变化为基本标准,提出了θ判据来控制喷淋开始和结束时间。通过实验确定喷淋溶液的适宜浓度范围是35~65%,单位迎风面积喷淋流量0.53~0.64 t/(h·m2)。 综合来看,无霜空气源热泵系统有较强可行性,相对逆循环除霜优势显著。在对实验数据进行分析总结的基础上,最后提出了优化建议和措施。 本课题来源于2010年度高等学校博士学科点专项科研基金(博导类)项目“无霜空气源热泵系统创新及其机理研究(20102302110045)”。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杜海存;谢鹏;戴源德;杨建敏;;空气源-地板辐射采暖系统的应用研究[J];江西能源;2007年04期
2 陈立楠;刘志刚;郑巧;;“曼瑞德未来之家”舒适系统集成——空气源热泵的应用[J];建筑科学;2010年10期
3 陈锡辉;;空气源热泵热水机组在医院的应用[J];广东石油化工学院学报;2011年01期
4 杨秀美;;采用空气源热泵的学校集中热水供应系统[J];煤气与热力;2006年10期
5 ;星星中央空调空气源热泵热水机组介绍[J];机电信息;2007年07期
6 王靖;;空气源热泵与地板辐射采暖联合系统分析[J];中华建设;2009年08期
7 黄宝玉;李家坤;;空气源热泵在供热水系统中的应用[J];长江工程职业技术学院学报;2009年03期
8 黄亦平;;空气源热泵热水机组在港区中的应用[J];节能;2010年02期
9 李鹏;;空气源热泵产业再次呼吁国家政策支持[J];家电科技;2010年06期
10 卢莲妹;;空气源热泵在煤矿生活中的应用[J];能源与环境;2010年06期
11 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
12 韩志涛;姚杨;马最良;姜益强;;空气源热泵蓄能热气除霜新系统与实验研究[J];哈尔滨工业大学学报;2007年06期
13 周瑞芳;;夏热冬冷地区住宅冬季采用地板采暖的可行性分析[J];建筑热能通风空调;2007年04期
14 伍培;付祥钊;林真国;彭宣伟;张素云;;排水管道中水气换热过程分析[J];建筑热能通风空调;2008年03期
15 常冰;汪敏谦;马月辉;;地源热泵空调系统在铁路站房应用的探讨[J];中国铁路;2008年10期
16 曹斌;蒋学明;;空气源热泵在港口的规模化集成应用[J];港口装卸;2008年05期
17 陈轶光;杨昭;任勇;方筝;;含结霜工况的空气源热泵的季节性能[J];工程热物理学报;2009年04期
18 吕永刚;;太阳能与空气源热泵综合设计方案[J];制冷;2009年03期
19 唐晓东;;建筑空气源热泵空调系统节能措施[J];建设科技;2011年07期
20 沈明,宋之平;空气源热泵应用范围北扩的可能性分析及其技术措施述评[J];暖通空调;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高亚南;张风琴;郑枫;李永安;;基于地道风的空气源热泵系统在冬季运行工况的研究[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
2 陈丽萍;龚延风;刘金祥;张建忠;;空气源热泵全年能耗分析应用软件的开发[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C];2000年
3 卜萃文;卢军;王亮;胡磊;;空气源热泵在重庆地区学生公寓工程中的应用与实测[A];第十四届西南地区暖通空调热能动力学术年会论文集[C];2011年
4 王子介;尹纲领;;空气源热泵用于住宅地板辐射供暖的实测研究[A];全国暖通空调制冷2002年学术文集[C];2002年
5 王林;李洪勇;李凯;李京超;;太阳能空气集热器与高温空气源热泵相结合应用于宠物食品干燥[A];2011中国太阳能热利用行业年会暨高峰论坛论文集[C];2011年
6 邵宗义;;空气源热泵热水机组应用实例的技术经济分析[A];第2届中国家用/商用中央空调应用技术研讨会论文集[C];2003年
7 马国远;彦启森;;适合寒冷地区使用的空气源热泵之研究[A];2001年全国空调器、电冰箱(柜)及压缩机学术交流会论文集[C];2001年
8 李俊华;孔祥瑞;牟灵泉;;空气源热泵系统热力经济性分析[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集[C];2002年
9 ;空气源热泵热水器及其空调[A];2005'中国西安涂料涂装、电镀、热喷涂技术高层交流研讨会——纳米技术在表面工程中的应用论文集[C];2005年
10 姜益强;董建锴;姚杨;韩志涛;马最良;;基于蓄能除霜的空气源热泵新技术[A];全国暖通空调制冷2008年学术文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李永存;无霜型空气源热泵系统的理论与实验研究[D];浙江大学;2011年
2 杨灵艳;三套管蓄能型太阳能与空气源热泵集成系统实验与模拟[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 郭俊杰;空气源热泵热水装置优化分析与运行策略研究[D];上海交通大学;2013年
4 韩志涛;空气源热泵常规除霜与蓄能除霜特性实验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 张丽娜;变浓度热泵系统的理论与实验研究[D];浙江大学;2007年
6 何汉峰;光伏太阳能热泵的动态分布参数模拟与实验研究[D];中国科学技术大学;2008年
7 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
8 董建锴;空气源热泵延缓结霜及除霜方法研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
9 胡文举;空气源热泵相变蓄能除霜系统动态特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 胡文举;空气源热泵相变蓄能除霜系统动态特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 康彦青;空气源热泵在西安地区的应用研究[D];长安大学;2010年
2 兰菁;家用空气源热泵供热性能分析[D];河北工程大学;2012年
3 王建民;基于北京地区的空气源热泵能耗分析及节能改造[D];天津大学;2012年
4 梅佩佩;某酒店空气源热泵系统全年能耗分析及应用研究[D];华中科技大学;2012年
5 董旭;低温空气源热泵应用技术研究[D];燕山大学;2013年
6 卫涛敏;冬季寒冷条件下太阳能—空气源热泵热水器的数值模拟[D];兰州理工大学;2013年
7 高强;无霜空气源热泵系统的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 朱钰娟;复叠式蓄热型空气源热泵热水器动态特性研究[D];华南理工大学;2010年
9 吴启任;寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究[D];大连理工大学;2010年
10 岳亚蛟;空气源热泵热水器的换热优化设计[D];华南理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 陈进周 实习生 崔彩凤;空气源热泵:东风拂面“春色”浓[N];中国建设报;2011年
2 本报记者 崔玉平;空气源热泵热水机渐成“新宠”[N];中国工业报;2009年
3 本报记者 徐滨 实习记者 陈朝冰;空气源热泵能否促中国采暖业革命[N];中国经济时报;2003年
4 本报记者 陈进周;空气源热泵入地暖 市场须跨哪些“槛”[N];中国建设报;2010年
5 本报记者 欧阳旭东;空气源热泵助推新能源发展[N];中华建筑报;2011年
6 本报记者 朱婧;空气源热泵技术在港口中的应用[N];中国水运报;2009年
7 本报记者 张俊良;贝尔空气源热泵热水器[N];中国房地产报;2004年
8 范乔君;神州南北同凉热[N];人民日报;2003年
9 本报记者 赵申;低碳风拂面 空气源热泵暖意正浓[N];中华建筑报;2011年
10 苗小芳;同方新推空气源热泵中央空调[N];中华工商时报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978