多功能空气源热泵空调热水机组性能实验研究

论文摘要

夏季家庭、办公场所和公共场所都需要制冷和生活用热水。从能量利用的角度来讲,空调能实现制冷。由于空调装置在夏季制冷时,将冷凝热直接排放到了环境中,既浪费了能源,也造成了城市的热污染,本文针对这一问题设计了一种新型的多功能空气源热泵空调热水系统,对系统中的压缩机、室内换热器、室外换热器、冷凝器和节流机构等主要部件进行了详细的热力设计和设备选型计算,根据计算结果和系统图搭建了相应的实验装置。该系统有三种运行模式,分别是单独制热水模式、单独制冷模式和制冷兼制热水模式。本文实验研究了机组在三种运行模式下的运行性能。研究结果表明：在单独制热水模式下,进口水温增加,系统COP降低,室外温度增加,系统COP增加。当进口水温为45℃,室外环境温度为35℃时,系统的制热系数COP为3。制冷模式下,室内温度增加,系统COP增加,在室内外环境温度均为35℃时,系统的制冷系数COP为2.03。在制冷兼制热水模式下,室内温度增加,系统COP增加,在夏季制冷的时候,我们同时又能免费获得热量,节能效果明显,当进口水温为45℃,室外环境温度为35℃时,其综合能效比可达到4.7。该系统将热泵热水器与空调联合在一起,使压缩机一机多用,投资比单独热水器和单独空调的总投资费用要少,并且节能。本文实验结果可为开发一种新型的多功能热泵空调热水机组提供技术依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号表
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 热泵的发展与分类
• 1.2.1 热泵的发展
• 1.2.2 热泵的分类
• 1.3 国内外热泵的研究现状
• 1.3.1 制冷剂工质的替代研究
• 1.3.2 太阳能热泵的研究
• 1.3.3 多功能热泵系统的研究
• 1.4 本文研究内容
• 第二章 多功能空气源热泵空调热水机组的设计计算
• 2.1 压缩机的选型计算
• 2.2 冷凝器的设计计算
• 2.3 室外换热器的设计计算
• 2.4 室内换热器的设计计算
• 2.5 节流设备的选型
• 本章小结
• 第三章 多功能热泵的原理和装置
• 3.1 实验系统原理图
• 3.2 系统运行模式
• 3.3 实验装置
• 3.3.1 工质循环系统
• 3.3.2 水循环系统
• 3.3.3 数据采集系统
• 3.4 实验测点布置
• 3.5 实验方案
• 3.5.1 单独制热水模式
• 3.5.2 单独制冷模式
• 3.5.3 制冷兼制热水模式
• 3.6 热泵性能评价指标
• 本章小结
• 第四章 实验结果与分析
• 4.1 单独制热水模式下的实验结果与分析
• 4.2 单独制冷模式下的实验结果与分析
• 4.3 制冷兼制热水模式下的实验结果与分析
• 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录