供热系统中的主动式换热器技术在节能方向的应用研究

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1、供热系统中的主动式换热器技术在节能方向的应用研究ExperimentalResearchofanActiveHeatExchangerTechnologyAppliedinSubstationsofDistrictHeatingSystemsforEnergyConservation学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程作者姓名：王刘阳指导教师：张于峰教授天津大学环境科学与工程学院2017年12月摘要采暖季节的集中供热系统中，存在着热容量不足的问题。在供、回水温度对于系统的热传递和节能有着十分重大影响的前提下，针对供热能耗现状和喷射式热泵的研究背景，本文提出了一种由喷射式热泵循环与水水热

2、交换器有效组合而成的主动式热交换器系统，该系统位于热力站二次管网与小区楼栋管网入口之间，适用的用户末端形式为地板辐射采暖。本文通过小型主动式热交换器样机的试验研究，以固定温度为75℃的高温水模拟二次热网供水作为喷射器的驱动热源，依据二次管网中热能的不同品位，进行逐步利用。试验中能达到的最低回水温度在25℃-30℃之间，工作蒸汽的适宜压力为0.23MPa-0.30MPa，对应的温度范围为59℃-66℃，获得较低回水温度时的最佳工况为压缩比β=1.571，能效系数COP=0.557，喷射系数μ=1.357。同时本文对该系统进行了㶲分析，得到样机的系统㶲效率的变化范围为0.361-0.418，

3、水水热交换器的㶲分配比的浮动范围为0.689-0.735之间。本文在实验研究的基础上，通过理论分析并总结了在使用了主动式热交换系统后，回水温度的降低对二次网流量的有效减少，泵体能耗的显著降低，受限的热网容量的扩大以及系统在热回收可能性和回收途径的增加等可以预期的节能效果。关键词：喷射式热泵，供热能力，㶲分析，节能IABSTRACTFortheurbandistrictheatingsystemintheheatingseason,thereisaproblemthatexistedheatingcapacitycannotmeettherequirementsofmostcities,e

4、speciallyforthesupplyandreturnwatertemperaturehasaverysignificanteffectontheheattransmissionandenergyconservation.Onaccountoftheresearchbackgroundaboutcurrentheatingsystemandinjectorheatpump,thispaperproposesanactiveheatexchanger(AHE)technologysystemwhichcombinesinjectorheatpumpcycleandwater-to-w

5、aterheatexchanger.AndtheAHElocatesatthepartwhichisbetweensecondaryheatsupplynetworkanduptownpipelinesinlets.Itisapplicabletoheatuserwithlow-temperatureradiatedheatingsystem.Inthisstudy,weconstructaprototypeunitofthecompleteactiveheatexchangerinasmallscale,andfindthatAHEcantakeuseofthethermalenerg

6、ystepbystepbasedonthedifferentenergygradesofthesecondaryheatingnetworkintheconditionofafixed75℃hightemperaturesupplywaterasaheatsourceofinjectorheatpump.Basedontheexperimentaldata,thereturnwatertemperatureofsecondaryheatingnetworkisintherangeof25℃-30℃,andtheprimarysteampressureis0.23MPa-0.30MPawh

7、ichcorrespondingtoaprimarysteamtemperaturerangeof59℃-66℃.Fortheoptimumcondition,compressionratiois1.571,theenergyefficiencycoefficientis0.557,theentrainmentratiois1.357.BasedontheexergeticanalysisoftheAHE,wefindthesyst