基于北京地区的空气源热泵能耗分析及节能改造

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1、基于北京地区的空气源热泵能耗分析及节能改造Energyconsumptionandenergy-savingbasedontheBeijingareaforairsourceheatpump学科专业：机械制造及其自动化研究生：王建民指导教师：李惟毅教授天津大学机械工程学院2012年5月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工

2、作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要本文以北京某商业建筑为研究对象，

3、通过选择典型性房屋作为测试对象，实测空调运行的各项数据，对空气源热泵空调系统在该建筑运行的相关运行参数进行汇总。通过对北京地区气候条件、空气源热泵系统对环境条件的要求、实际运行时的实测数据的分析和在此基础上进行的对普通水源热泵空调模拟分析研究比较，讨论了该系统在北京地区应用的可行性和经济性。为北京地区以及周边类似气候的地区应用空气源热泵空调系统的设计提供了参考，也为进一步的研究打下基础。研究表明，空气源热泵系统在北京地区应用是可行的，但在冬季有空调房间舒适性差，机组系统工作不稳定，结霜等情况。针对以上情况，本文对系统的改

4、造提出了两种方案，即水源—空气源热泵改造；太阳能辅助空气源热泵改造。针对研究对象，通过对系统模拟，利用相关的数据，通过能耗分析模拟计算，得出结论。在方案一中，采用储水蓄能和除霜的技术，使空气源热泵冬季运行可靠性、能效比、热舒适性都有所提高，由于系统简单，投入低，比较适合于改造工程，但还不能从根本上解决低温工况下空气源热泵热效率低的问题。在方案二中，利用太阳能作为蒸发器的热源或者辅助热源，使室外的蒸发环境得到改善，机组的能效比有所提高，运行费用降低，能够有效解决冬季空气源热泵效率低的问题，但其改造投资也相对较高，成本回收时

5、间比较长。本文对于空气源热泵技术在北京全年运行的特点进行了分析，对于传统空气源热泵空调提出了合理的改进意见，达到了节能的目的。为提高与北京气候类似的寒冷地区的建筑空调节能水平提供参考性解决方案。关键词：北京地区空气源热泵能耗分析节能改造ABSTRACTStartbyselectingabuildinginBeijingtostudythedatathroughthetypicalhousingasastudysite,themeasuredair-conditioningrunning,aggregateairsourc

6、eheatpumpsystemoperatingparametersintherunningofthebuilding.BytheclimaticconditionsoftheBeijingarea,airsourceheatpumpsystemtoenvironmentalconditions,theactualrun-timeanalysisofthemeasureddataandonthisbasisthantoexploretheordinarywaterair-conditioningsimulationana

7、lysisofthesystemintheBeijingareathefeasibilityandeconomy.ProvidespracticalguidancefortheBeijingareaandthesurroundingareasofsimilarclimaticapplicationofairsourceheatpumpsystem,alsomadepreparationsforfurtherstudy.StudieshaveshownthatairsourceheatpumpsystemintheBeij

8、ingareaisquitefeasible.Butinwinter,theair-conditionedroomisuncomfortable,theunitsystemisinstabilityandfrosting.Therearetwooptionstosystemenergy-savingfortheabo