夏热冬冷地区太阳能转轮除湿空调系统运行模拟分析

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1、夏热冬冷地区太阳能转轮除湿空调系统运行模拟分析SimulationandAnalysisofSolarDesiccantAir-conditioningOperatingCharacteristicsinHotsummerandcoldwinterregions研究生：刘星指导教师：王宏伟教授学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程二〇一五年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文夏热冬冷地区太阳能转轮除湿空调系统运行模拟分析作者姓名：刘星入学年份：2013年9月指导教师：王宏伟教授学科专

2、业：供热、供燃气、申请学位：工学硕士通风及空调工程所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期：2015年12月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：王庆辉答辩委员会组成：王庆辉王岳人敖永安于瑾尚少文论文评阅人：王岳人于浩声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过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谢

3、意。作者签名：日期：2015年12月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：2015年12月日期：2015年

4、12月硕士研究生学位论文摘要I摘要夏热冬冷地区室外空气湿度较大，以往空调系统设计不重视湿度控制，随着人们生活水平的提高，对建筑室内舒适性要求也越来越高。本课题基于夏热冬冷地区南京市某建筑面积为950m2为办公建筑为例，结合人们的舒适性和当前节能环保要求，设计一种新型太阳能转轮除湿空调系统，该系统将转轮除湿技术与土壤源热泵技术相结合，采用低品位能源太阳能对除湿转轮进行再生，进而实现建筑夏季供冷、冬季供暖的需求。本课题中应用DesT软件对建筑建模，并对其进行全年动态负荷模拟和分析。根据模拟结果对系统进行设备选型，进

5、而得到设备模块的相关参数。应用TRNSYS软件分别建立太阳除湿空调系统以及常规热泵空调系统仿真模型，对系统各设备能耗、热泵机组性能以及太阳能作为再生能源时太阳能可以提供的热量，系统中主要部件的性能的逐时模拟，分析系统运行效果；采用Airpak软件对室内温湿度进行模拟，分析太阳能转轮除湿空调系统实现室内舒适度效果；对两系统进行经济性及环保性分析，进一步探求太阳能转轮除湿空调系统在夏热冬冷地区应用的可行性。在能耗方面，太阳能转轮除湿空调系统的全年能耗为47427.25kWh，常规热泵空调系统全年能耗为67209.0

6、7kWh，太阳能转轮除湿空调系统相对节省了29.3%的能耗，在运行能耗方面，有明显的优越性。在运行效率方面，两系统都达到了正常运行的要求，且太阳能转轮除湿空调比热泵空调系统运行更加稳定且效率更高。当太阳能作为系统再生能源时，在夏季空调运行期间，太阳能可以提供约69147.89MJ的能量，约比电能作为再生能源的转轮除湿空调系统节能34%。而该系统中的核心部件除湿转轮在夏季高湿的环境中，每天可以去除湿量达到0.114kg/kg，整个夏季可达到6.91kg/kg。系统利用全热换热器对新风进行预处理，则通过全热换热器后

7、，新风的最大湿度可以降到0.0204kg/kg。通过全热换热器与除湿转轮基本可以实现对南京地区建筑湿负荷的处理，进而减小热泵系统的制冷能耗，达到系统的节能措施。在舒适度方面，太阳能转轮除湿空调系统运行状态下，冬夏季都可满足室内温湿度要求，且舒适型性较好，室内温度场与湿度场分布较为均匀。太阳能转轮除湿空调系统相对于常规热泵空调系统初投资比较高，但在长期运行中则费用较低。且采用太阳能转轮除湿空调系统可对环境污染减小，实现了系统的节能环保。从整体来看，太阳能转轮除湿空调系统的应用更具有可行性与长远性。关键词：太阳能；

8、转轮除湿；TRNSYS；运行特性；经济性II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractInhotsummerandcoldwinterareatheoutdoorairhumidityislarge,airconditioningsystemdesigndonottakecareofthehumiditycontrolinthepast,withth