低温送风、冰蓄冷、地源热泵空调系统若干问题的研究

论文摘要

近几年,“节能减排”政策一直是政府工作报告中的最重要议项之一。资源紧缺,人类生活环境遭受威胁,使空调行业面临巨大的挑战与责任。作为国民经济基础产业之一的电力行业,节能在其中更是具有重要的意义。空调行业占我国用电总量的很大一部分,因此要求空调行业节能是必然的趋势,而冰蓄冷就是在此形势下发展起来的一种技术。单纯的冰蓄冷虽然可以起到移峰填谷的作用,运行费用比常规冷源更节省,但庞大且控制复杂的蓄冷系统使冷源的初投资、制冷机的实际能耗都比常规冷源高出许多,低温送风空调方式便应运而生。地源热泵系统由于节能、环保等优点得到政府的大力推广。地源热泵和冰蓄冷技术的联合运行,既可使用户使用到冬季廉价的地热能资源,又可使用户使用到具有良好舒适性的冰蓄冷空调制冷。本文阐述了地源热泵与冰蓄冷结合空调的原理和设计地源热泵系统的基本原则与方法。分析了地源热泵系统应用于冰蓄冷低温送风空调中的节能意义。分析了低温送风空调与全热交换器、室内干冷设备联合适用时空气的焓湿图处理过程,提出了正确确定新风经过全热交换后状态点的方法。研究空气的射流理论,推导得到圆断面射流、平面射流紊流系数的近似求解公式。对实际工程气流组织进行模拟,指出该工程设计中的不足地方,提出解决方法。模拟用双层百叶作为术端送风口的情形,并认为:双层百叶水平横向扩散能力较低,在实验中出现较明显的“空气幕”现象,不适合使用在如办公室等有效净高较低的空调房间。建立了辐射地板供冷的实验平台,研究用低温送风解决辐射冷地板结露的问题。理论分析了用低温送风实现温湿度独立控制的可能。本文最后对低温送风的应用前景作了总结,并提出进一步研究的发展方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 用数值模拟方法进行的研究
• 1.2.2 用理论分析方法进行的研究
• 1.2.3 用工程实践方法进行的研究
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 冰蓄冷低温送风空调与地源热泵联合运用的节能分析
• 2.1 地源热泵系统的优缺点与适用条件
• 2.1.1 优点
• 2.1.2 缺点
• 2.1.3 适用条件
• 2.2 地源热泵与蓄冰低温送风空调联合运用的原理及基本设计
• 2.2.1 运行原理
• 2.2.2 地源热泵系统的设计
• 2.2.3 地源热泵系统需注意的几个主要问题
• 2.2.4 辅助散热装置的选择
• 2.2.5 冰蓄冷空调系统的分类与运行策略
• 2.2.6 蓄冰设备性能比较
• 2.3 地源热泵联合冰蓄冷空调系统的节能分析
• 2.3.1 夏季空调系统的设计
• 2.3.2 冬季空调系统设计
• 2.3.3 卫生热水供应系统设计
• 2.3.4 系统节能意义分析
• 2.4 小结
• 第三章 低温送风空调系统的设计及末端的选择
• 3.1 低温送风技术的发展
• 3.2 低温送风空调的设计
• 3.2.1 设计的主要内容和步骤
• 3.2.2 低温送风空调烩湿图分析
• 3.2.3 室内显冷设备联合低温送风空调的焙湿图分析
• 3.3 低温送风空调系统送风末端介绍
• 3.3.1 冷风分布散流器
• 3.3.2 混合箱
• 3.3.3 低温送风末端设计实例
• 3.3.4 低温送风散流器的设计选择
• 3.4 小结
• 第四章 低温送风空调系统气流组织的模拟分析
• 4.1 空气射流基本理论
• 4.1.1 无限空间淹没紊流射流的特征
• 4.1.2 紊流系数a及几何特征
• 4.1.3 温差射流
• 4.1.4 有限射流
• 4.2 CFD基础理论
• 4.2.1 数值传热学求解问题的基本思想
• 4.2.2 计算区域与控制方程的离散化
• 4.2.3 设置节点的两类方法
• 4.3 气流组织评价指标
• 4.3.1 技术指标
• 4.3.2 经济指标
• 4.4 低温送风空调房间气流组织模拟
• 4.4.1 9℃送风空调房间气流组织模拟
• 4.4.2 9℃一次风混合二次风的空调房间气流组织模拟一
• 4.4.3 9℃一次风混合二次风的空调房间气流组织模拟二
• 4.4.4 9℃一次风混合二次风的空调房间气流组织模拟三
• 4.5 小结
• 第五章 用低温送风技术解决辐射供冷结露的问题
• 5.1 实验模型建立
• 5.2 地板辐射供冷系统单独运行时实验结果分析
• 5.2.1 实验操作状况
• 5.2.2 初始运行阶段地板结露情况
• 5.2.3 持续运行时地板结露情况
• 5.3 冷辐射地板防结露措施的探讨
• 5.3.1 比较试验
• 5.3.2 解决方法探讨
• 5.3.3 计算
• 5.4 小结
• 第六章 低温送风作为独立新风实现温湿度独立控制
• 6.1 独立新风系统
• 6.1.1 何谓DOAS
• 6.1.2 DOAS的组成
• 6.1.3 DOAS的特点
• 6.2 亚温湿度独立控制
• 6.2.1 排除余热的方法
• 6.2.2 排除余湿的方法
• 2与异味的方法'>6.2.3 排除CO₂与异味的方法
• 6.2.4 低温送风技术实现温湿度独立控制的空调系统
• 6.3 小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 主要成果与结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文