无霜空气源热泵系统喷淋溶液特性变化规律研究

论文摘要

本课题为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(NO.20102302110045)”。本文在研究空气源热泵除霜机理的基础上,分析了常规除霜方法的各种利弊,提出了无霜空气源热泵系统并对其工作原理及工作流程进行了分析设计。通过对室外气候各项参数的研究,整理出不同城市室外温度和湿度处于结霜区的时间及时间分布,计算出不同城市应用空气源热泵保证不结霜时室外空气需要除去的水蒸气量,为无霜空气源热泵在不同地区的应用及除霜工作的进行提供了参考。根据提出的无霜空气源热泵的原理,进行了喷淋溶液的筛选。分析目前常用的除湿溶液,对溴化锂溶液、氯化锂溶液、氯化钙溶液、三甘醇溶液、丙三醇溶液性质进行了详细的分析。从蒸汽压力、腐蚀性、经济性等方面对常用的除湿溶液进行比较,首先通过腐蚀性等性能筛选出有机溶液,然后比较几种有机除湿溶液的蒸汽压、凝固点、粘度等参数,最后确定丙三醇(甘油)作为室外换热器的喷淋溶液。本文通过实验探求喷淋溶液浓度及质量流量的变化,通过比较不同溶液浓度和流量对除湿性能及机组性能的影响来找到合理的喷淋溶液的浓度和喷淋溶液的流量。然后使用这个浓度和流量在不同的室外气候条件下向室外换热器喷淋除湿溶液,分析不同室外条件对除湿效果和抑制结霜效果的影响,整理出室外风机风量、室内供热量、输入功率、COP、喷淋溶液截留的水量等参数的变化。本文最后通过实验数据分析喷淋溶液集中再生的条件,分析不同地区喷淋溶液集中再生的可行性及需要的稀溶液罐和浓溶液罐体积,为无霜空气源热泵的应用提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源与背景及研究的目的意义
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 课题研究背景
• 1.1.3 课题研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 关于结霜除霜的研究现状
• 1.2.2 液体除湿技术研究现状
• 1.3 本课题主要研究内容
• 第2章 无霜空气源热泵新系统
• 2.1 无霜空气源热泵新系统的提出
• 2.2 本章小结
• 第3章 无霜空气源热泵适用地区室外条件分析
• 3.1 结霜区域及城市分类
• 3.2 数据来源
• 3.3 数据处理
• 3.4 各地区室外气候参数分布
• 3.5 最不利日需要除去的水蒸气质量
• 3.5.1 重霜区
• 3.5.2 一般结霜区
• 3.5.3 轻霜区
• 3.5.4 低温结霜区
• 3.6 室外空气每月需除去的水蒸气质量
• 3.6.1 重霜区
• 3.6.2 一般结霜区
• 3.6.3 轻霜区
• 3.6.4 低温结霜区
• 3.7 数据分析
• 3.8 本章小结
• 第4章 常用溶液除湿剂的特性和喷淋溶液的筛选
• 4.1 溶液除湿基本原理
• 4.2 溶液除湿剂的选择
• 4.3 常用溶液除湿剂的基本性质
• 4.4 常用溶液除湿剂的比较
• 4.5 适用于无霜空气源热泵除湿剂的筛选
• 4.6 本章小结
• 第5章 喷淋溶液的质量及浓度变化规律研究
• 5.1 甘油溶液浓度的测定
• 5.2 喷淋的甘油溶液浓度的确定
• 5.3 实验台简介
• 5.4 测试情况
• 5.4.1 空气参数的测量
• 5.4.2 除湿溶液参数的测量
• 5.5 除湿理论分析
• 5.6 结果分析
• 5.6.1 溶液的流量对除湿效果的影响
• 5.6.2 溶液的浓度对除湿效果的影响
• 5.6.3 空气的流量对除湿效果的影响
• 5.6.4 不同室外气候条件对除湿效果的影响
• 5.6.5 不同地区应用无霜空气源热泵系统分析
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢