重庆山地村镇住宅空气源热泵热水系统性能实测研究

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1、重庆山地村镇住宅空气源热泵热水系统性能实测研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：粟珩指导教师：刘猛教授兼职导师：詹翔高工学位类别：工程硕士（建筑与土木工程领域）重庆大学城市建设与环境工程学院二O一五年五月ApplicabilityofAir-sourceWaterHeaterofChongqingHillyRuralResidentialAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeBySuHengSupervised:Prof.LiuMengP

2、luralisticSupervisedbySeniorEng.ZhanXiangSpecialty:ME(ArchitecturalandCivilEngineering)FacultyofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要本课题基于重庆山地村镇气候特点，以空气源热泵热水系统为研究对象，以实地调研和实验研究为手段，采用技术、经济分析的方法，研究空气源热泵热水系统在重庆山地村镇地区应用的适宜性，并挖掘系统运行方式和系统构成的优化潜力

3、。通过实地调研发现，重庆山地村镇居民对生活热水的需求强烈，现有的生活热水主要来源方式及存在的问题：39%的居民采用燃烧柴薪的方式获得生活热水，便捷性和环保达不到要求；30%的居民采用天然气热水器，但山地起伏度大、住宅分散的特性给燃气管道的敷设造成了不便；16%的居民采用电热水器，一次能源利用率低；剩余15%的居民采用太阳能热水器，但该系统在冬季的生活热水满足率较低，仅为13%。通过搭建空气源热泵热水系统实验平台，监测该系统在重庆山地村镇的实际运行状态，对影响系统运行性能的主要因素进行了研究。实验发现，机组运行阶段的室外空气温度、机组的运行时长、制热温度和进水温度是影响系统运行能效的主要

4、因素。首先，测试系统的COP受室外空气温度影响：系统运行COP在过渡季节最高，夏季次之，冬季最低。其次，测试系统的COP随机组运行时长增加而降低：增加相同运行时长，冬季COP消减量最小，过渡季和夏季的COP消减量分别为冬季的1.16、1.79倍。再次，测试系统的COP还与制热温度有关：机组运行1.5h（启动-稳定阶段）时，制备40℃和50℃热水时的系统COP不相伯仲；机组运行5h时，制40℃热水的COP比制50℃热水高15.6%，该比率随运行时长增加而上升。最后，测试系统的COP受进水温度的影响：农村进水条件与城区差异明显（蓄水容器多为开敞式），其影响的根源为室外温度对进水温度的改变。

5、结合当地气候条件、调研结果和系统实测数据，分析得到空气源热泵热水系统在山地村镇的全年优化运行方案，并进行全年运行能效的评估:空气源热泵热水系统全年的系统运行能效均优于电热水器；71%的时间空气源热泵热水系统优于燃气热水器，6.3%的时间空气源热泵热水系统劣于燃气热水器。关键词：重庆村镇，山地，生活热水，优化模式，空气源热泵I英文摘要ABSTRACTWiththeon-the-spotinvestigationandtheactualmeasurement,thissubjectmainlyresearchthepracticabilityoftheair-sourceheatpumpd

6、omestichotwatersysteminmountainousvillages,findingthepotentialforsystemoptimization.Throughthefieldinvestigation,therusticresidents’demandofdomestichotwaterstandsout.39%ofresidentsstilluseaoriginalway,burningfirewood,togethotwater,whichisinconvenientandanti-environmental.30%ofinhabitantsusethena

7、turalgaswaterheater,however,hillycharacteristicsmakeit’shardtolayinggaspipes.16%ofdwellersadopttheelectricwaterheater,withlowenergyefficiency,whichhastherisktogetanelectricshock.Theremaining15%usethesolarwaterheater,whichmus