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节能型实验用空调制冷机的设计

2020-12-02阅读(83)

节能型实验用空调制冷机的设计

论文摘要

作者在《空调用制冷技术》课的“单级蒸气压缩式制冷工作特性实验”中发现,目前所用的“空调用制冷机性能测试装置”,主要存在三方面不足:首先,制冷剂系统与水系统配合不协调,致使制冷机蒸发温度过低、排气温度过高,制冷系数很低;其次,制冷剂冷凝热不但没有得到利用,而且还要通过电热器向制冷剂系统提供冷负荷,造成能源浪费;再者,冷却水降温单纯是靠补充自来水来完成,导致大量水资源浪费。为了解决这些问题,本文在现有“空调用制冷机性能测试装置”的基础上,提出了具体的改进措施,设计出一种“节能型实验用空调制冷机”。其一,通过热力计算,重新选定了制冷系统设备、水系统设备,实现了空调工况下制冷剂系统与水系统配合的协调性,避免了蒸发温度过低、冷凝温度过高对制冷机造成的危害;其二,通过向冷冻水水箱引入适量冷却水,来控制进入蒸发器的水温,从而向蒸发器提供实验工况所需的全部负荷,进而彻底去除冷冻水系统中的电加热器,以减少电耗;其三,将冷冻水箱和冷却水箱组合成联合水箱,使其水体连通,通过安装方式、操作程序使系统运行中的冷冻水箱的水面高于冷却水箱的水面,从而让冷冻水箱因引入冷却水而多出的冷冻水溢入冷却水箱,作为冷凝器的冷却介质,实现全部回收制冷量;其四,将联合水箱设在地表以下,使其储存的水与土壤之间进行“地热耦合1,将冷却水中的热量传递给土壤,变为25℃以下的冷水,从而省去了补充自来水。另外,作者在设计“节能型实验用空调制冷机”的同时,针对所采取的具体改进措施,进行了充分论证。最后,作者对改进前后的实验装置分别进行了能耗分析,明确了“节能型实验用空调制冷机”的优点,并客观地指出了其还需完善的问题。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 1 引言
  • 1.1 研究的目的及意义
  • 1.1.1 研究的目的
  • 1.1.2 研究的意义
  • 1.2 研究的范围
  • 1.3 国内、外的研究现状及成果
  • 1.3.1 热回收利用
  • 1.3.2 变频技术应用
  • 1.3.3 地热耦合开发
  • 1.3.4 管理水平
  • 1.4 本文的研究设想
  • 1.5 研究方法
  • 2 "实验用空调制冷机"的理论基础
  • 2.1 "实验用空调制冷机"的制冷剂循环工作原理
  • 2.1.1 "实验用空调制冷机"的制冷剂工作流程
  • 2.1.2 "实验用空调制冷机"的制冷剂循环
  • 2.1.3 "实验用空调制冷机"的制冷剂循环热力计算
  • 2.1.4 "实验用空调制冷机"的制冷剂循环性能
  • 2.2 "实验用空调制冷机"的冷冻水循环
  • 2.3 "实验用空调制冷机"的冷却水循环
  • 2.4 小结
  • 3 "常规型实验用空调制冷机"的不足
  • 3.1 "常规型实验用空调制冷机"组成及原理
  • 3.1.1 "常规型实验用空调制冷机"制冷剂流程的组成及原理
  • 3.1.2 "常规型实验用空调制冷机"冷冻水流程的组成及原理
  • 3.1.3 "常规型实验用空调制冷机"冷却水流程的组成及原理
  • 3.2 "常规型实验用空调制冷机"存在的不足
  • 3.2.1 "常规型实验用空调制冷机"的热力性能
  • 3.2.2 "常规型实验用空调制冷机"的实验结果
  • 3.2.3 "常规型实验用空调制冷机"存在的不足
  • 3.3 小结
  • 4 "节能型实验用空调制冷机"的设计
  • 4.1 "节能型实验用空调制冷机"制冷剂系统的设计
  • 4.1.1 "节能型实验用空调制冷机"制冷剂的选用
  • 4.1.2 "节能型实验用空调制冷机"制冷系统的设备选择
  • 4.2 "节能型实验用空调制冷机"水系统的设计
  • 4.2.1 "节能型实验用空调制冷机"水系统的组成
  • 4.2.2 "节能型实验用空调制冷机"水系统的工作原理
  • 4.2.3 "节能型实验用空调制冷机"水系统的设备选择
  • 4.3 "节能型实验用空调制冷机"的电气控制设计
  • 4.3.1 压缩机、冷却水泵、冷冻水泵电机启停顺序的控制
  • 4.3.2 压缩机安全保护控制
  • 4.4 "节能型实验用空调制冷机"的特点
  • 4.4.1 实验数据
  • 4.4.2 特点
  • 4.5 小结
  • 5 "节能型实验用空调制冷机"的节能分析
  • 5.1 节能分析的基础
  • 5.1.1 本文的热力学分析方法
  • 5.1.2 "火用分析"法的基本概念
  • 5.2 四台套"常规型实验用空调制冷机"整体的能耗分析
  • 5.2.1 四台套"常规型实验用空调制冷机"的耗电量分析
  • 5.2.2 四台套"常规型实验用空调制冷机"整体的耗水量
  • 5.2.3 四台套"常规型实验用空调制冷机"整体的不可逆能量损失分析
  • 5.3 四台套"节能型实验用空调制冷机"整体的能耗分析
  • 5.4 两种实验用空调制冷机的能耗比较
  • 5.5 小结
  • 6 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 在攻读学位期间的研究成果

    • 相关论文文献

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