溶液除湿型无霜空气源热泵系统研究

《溶液除湿型无霜空气源热泵系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：10286分类号：TU831密级：公开UDC：697学号：150369溶液除湿型无霜空气源热泵系统研究研究生姓名：李玮豪导师姓名：张小松申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称动力工程及工程热物理论文答辩日期2018年06月05日二级学科名称制冷与低温工程学位授予日期20年月日答辩委员会主席梁彩华评阅人S18003113S180031142018年6月13日硕士学位论文溶液除湿型无霜空气源热泵系统研究专业名称：制冷与低温工程研究生姓名：李玮豪导师姓名：张小松RESEARCHONFROST-FREEAIRSOUREHEATPUMPSYSTEMWIT

2、HINTEGRATEDLIQUIDDESICCANTDEHUMIDIFICATIONADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLiWeihaoSupervisedbyProf.ZhangXiaosongSchoolofEnergyandEnvironmentSoutheastUniversityJune.2018东南大学硕士研究生学位论文东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽

3、我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工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。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容

4、。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要摘要空气源热泵系统可作为夏热冬冷地区的冷热源设计方案，但是传统空气源热泵系统采用室外翅片盘管换热器与空气进行热交换，其夏季供冷性能低于水冷式热泵系统，而在冬季供热时室外翅片管换热器容易结霜，大大降低了空气源热泵系统的效率和供热稳定性。这些缺点限制了空气源热泵的推广，针对以上缺点，本文提出了一种新的溶液除湿型无霜空气源热泵系统。该系统在传统空气源热泵系统的室外翅片盘管换热器进风口侧增加了溶液塔和氟-溶液板式换热器，夏季溶液塔的运行介质更换为水作为夏季冷却塔使用，冬季溶液塔运行

5、介质更换为除湿溶液防止室外换热器结霜。本文针对提出的无霜空气源热泵系统开展了理论与实验研究，主要研究内容如下：首先，对该系统进行理论建模分析。根据质量守恒和能量守恒，建立了该热泵系统冬夏季工况的热力计算模型，初步研究了在理论条件下该系统供冷、供热、再生和供热综合性能。结果表明，在室外空气温度35℃、相对湿度60%的夏季工况时系统供冷COP可达3.77，在室外空气温度5.5℃、相对湿度60%、平均溶液质量分数0.35的冬季工况时的综合供热COP达到2.92，是一个冬夏季双高效的空气源热泵系统。其次，搭建了该无霜空气源热泵系统实验平台用于实验研究。由于该系统增加了溶液塔装

6、置，在冬季供热工况时对空气进行除湿处理，并且在溶液再生工况时对溶液进行再生，因此对其在冬季工况时的传热传质特性进行了实验研究。结果表明该系统除湿和再生效率在0.6左右，与理论计算取值相当，且除湿和再生效率基本不受空气温湿度、溶液温度、溶液质量分数的影响，进一步验证了理论模型假设的合理性，同时，实验结果可用于指导同类型系统的溶液塔选型和设计。最后，利用搭建的无霜空气源热泵实验平台，对该系统的实际运行性能进行了实验研究。结果表明，室外空气干球温度、相对湿度、冷冻水和冷却水流量对系统夏季供冷COP有较大影响，而室外空气流量对系统夏季供冷COP影响较小，在实验工况下，系统CO

7、P最高可达3.3；供热水温度、室外空气温度、供热水流量、风速对系统供热COP有较大影响，而室外空气湿度、溶液流量和溶液质量分数对系统供热COP影响较小；溶液塔入口溶液温度、溶液流量和空气流量对系统再生COP有较大影响。对供热和再生整个运行周期内系统综合性能进行了计算，实验工况下，室外温度从-6℃上升5.5℃时，COP从2.1上升到2.47，并将结果与有关文献中空气源热泵供热综合性能实验数据进行对比，得出该系统相较于传统逆循环除霜空气源热泵系统更适合在低温高湿地区推广。本文研究结果丰富了无霜空气源热泵系统的理论，为无霜空气源热泵系统的优化设计提供依据，