水源热泵机组的变工况特性研究_1

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果水源热泵机组的变工况特性研究简介：本文通过对水源热泵机组的压缩机、冷凝器和蒸发器的变工况特性分析和计算，得到水源热泵机组变工况特性模型，对该模型进行误差检验，其误差均在允许范围内。应用水源热泵机组变工况模型，可以清楚、方便地对水源热泵机组进行变工况分析研究，对于以后水源热泵机组及其空调系统的优化设计等其它方面的研究都具有一定的参考和实用价值。关键字：水源热泵变工况数学模型1、概述目前，水源热泵系

2、统因是一种新型的、利用地球表面或浅层水源以及人工再生水源的既可供热又可制冷的节能、高效环保系统，愈来愈多地受到建设机构、设计单位、房地产商、生产厂家以及公众的关注和应用。水源热泵机组的特点应用在于冷热源介质和工作温度范围变化较大，因此研究水源热泵机组的变工况特性就更具有必要性。本文试图对水源热泵机组的变工况特性的进行研究，通过理论分析和科学计算，从理论上建立水源热泵机组变工况模型，并对机组变工况特性进行分析，对今后水源热泵机组及其空调系统的优化设计等其它方面的研究都具有一定的参考和实用价值。在这里，涉及主要部件：压缩机、冷凝器

3、和蒸发器。由于机组节流装置的内容课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果积相对整个水源热泵机组来说是很小的，因此，节流装置对机组的影响很小，可忽略不计。、压缩机的变工况特性研究水源热泵机组压缩机的变工况特性，首先需要建立其数学模型。水源热泵机组压缩机数学模型的形式不仅取决于研究对象的性质，还取决于待解决问题的性质。本文的研究

4、目的在于选用合适的压缩机，有利于水源热泵机组的优化设计，因此建立其数学模型时并不要求准确反映机组压缩机内部的工作过程，而是侧重于反映对于水源热泵机组性能有影响的参数，目的在于选用合适的压缩机，使之与该机组的其他部件匹配好。为抓住主要矛盾，我们首先对水源热泵机组压缩机的理论循环进行分析。.1理论变工况特性水源热泵机组压缩机的理论循环示意图如图1所示。在进行水源热泵机组压缩机理论变工况特性分析时，参照文献，首先可做如下假设：(1)汽化潜热随温度的变化规律：(1)　式中代表工质的临界温度，，是随工质而定的常数。(2)工质的液态定压比

5、热为常数，且液体定压加热过程线与饱和液体线重合。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果(3)取工质蒸发温度对应下的饱和液体的焓为工质焓值的计算基准点。(4)在求解水源热泵机组的耗功量时，为了简化问题分析可把工质的原放热过程2—4由过程线6—4代替。作如上假设后，对照图1，经过分析可导出水源热泵机组的耗功量：(2)上式中为冷

6、凝温度，为蒸发温度，为工质的液态定压比热，为制冷剂流量。水源热泵机组在制热工况下，在冷凝器中的放热量为：(3)水源热泵机组在制冷工况下，其制冷量为：(4)由于水源热泵机组制冷、制热两种工况非同一循环，因此必须明确上述公式中：。若取，，则水源热泵机组的理论性能系数：(5)若考虑有过冷和干法压缩，对照图1近似取，则水源热泵机组的理论制冷量、制热量和耗功量分别为：(6)(7)上式中，为过冷度，为过热度。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重

7、选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果若制冷剂的性质一定，既则可根据文献查出相关制冷剂的热物性参数，由已知蒸发温度、冷凝温度求出水源热泵机组的理论制冷量、制热量、耗功量及性能系数。.压缩机的实际变工况特性水源热泵机组的实际循环与理论循环的差别主要是由两大因素组成，其一是系统中的制冷剂外界进行的热交换，其二是流动阻力。以蒸发式压缩制冷为例，实际制冷循环如图2所示。图中12341是一般蒸汽压缩式理论循环，为实际循环。对热泵机组的实际循环的研究，是在上述理论

8、研究的基础上，考虑实际因素的影响，引入适当的修正系数来进行的。水源热泵机组的实际制冷量可以在理论制冷量的基础上引入制冷量修正系数来进行计算，即令：(9)　式中，：制冷量修正系数。同理，亦可将水源热泵机组的实际制热量和耗功量表示成以下形式：(10)(11)式中：，分别为制热量和