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热管热泵低温热能回收应用研究

作　者: 张淑秘
导　师: 冉春雨
学　校: 吉林建筑工程学院
专　业: 建筑技术科学
关键词: 严寒地区热管热泵低温热回收节能环保
分类号: TU831.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着经济持续快速发展,人民生活的水平不断提高,空调普及率在逐年提高,其能耗也在不断增长。而空调系统在运行时有大量余热的浪费。如何减少空调能耗越来越引起人们的重视。在空调系统中采用热回收装置,可以有效的回收排风中的冷热量,并用其对室外新风进行一定的预处理,从而可以实现在不增加能耗的情况下增大室内的新风比,提高室内空气品质,减少加热新风所需的能量,降低机组负荷,提高系统的经济性,达到节能和环保的双重目的。由于严寒地区的新风机组在冬季运行时,经常发生冻损事故,以致不能保证室内空气品质。为解决此问题,本文提出了将热管热泵低温热能回收机组应用于空调新风机组,充分利用建筑物的排风预热新风,从而提高新风机组入口的新风温度,有效地延长了新风机组在整个采暖期的运行时间,解决热泵机组、新风机组在严寒地区冬季运行的冻损问题,保证了良好的室内空气品质。本文首先分析了热管和热泵热回收在国内外的应用情况,再从理论上讨论了热管热泵低温热能回收机组运行的可行性。并对热管热泵低温热能回收机组进行了理论与实验研究。在理论方面,论述了热管热泵低温热能回收机组的组成、工作原理及空气处理过程;给出了热管热泵低温热能回收机组的设计方法;提出了系统热能回收的设计计算方法。在实验方面,搭建了热管热泵低温热能回收机组的实验台,并对实验结果进行了理论分析与计算。通过对热管热泵低温热能回收机组的实测研究,初步掌握了系统的运行特征和实际运行效果,实验研究结果表明:该系统在运行期间运行稳定,新风送风温度平均提高33℃左右,满足新风预热要求;系统平均热回收效率为83%,最高可达92%,热回收效果显著;耗电量大大降低,平均节省22%的运行费用;对系统的经济性和健康性分析的结果表明,系统投资回收期为2.73年,具有良好的经济性;该系统解决了寒冷地区新风机组冻裂的问题,可以向室内持续供给新风,保证建筑内人员对新风的需求,改善室内环境,具体有良好的健康性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题来源及研究的目的和意义  9-13
    1.1.1 热管热泵低温热能回收装置与绿色建筑  9-10
    1.1.2 课题来源  10-12
    1.1.3 课题的提出及研究的目的和意义  12-13
  1.2 国内外在该方向的研究现状及分析  13-15
    1.2.1 国内研究和应用现状  13-14
    1.2.2 国外研究现状  14-15
  1.3 本课题的主要研究内容  15-16
    1.3.1 本课题研究的目的及方法  15
    1.3.2 主要研究内容  15-16
  1.4 本章小结  16-17
第2章建筑通风热能回收理论分析  17-26
  2.1 建筑通风热能回收系统介绍  17-18
  2.2 建筑通风热能回收理论分析  18-24
    2.2.1 板式显热热交换器  18-19
    2.2.2 热管换热器  19-20
    2.2.3 板翅式全热热交换器  20-22
    2.2.4 转轮式全热热交换器  22-23
    2.2.5 热泵  23-24
  2.3 建筑通风热能回收方式性能对比  24-25
    2.3.1 各种热交换器性能比较  24-25
    2.3.2 热回收装置投资的回收期  25
  2.4 本章小结  25-26
第3章热管热泵低温热能回收机组的原理与设计  26-39
  3.1 热管热泵低温热能回收原理  26-28
  3.2 热管热泵低温热能回收新风机组的空气处理过程  28-30
  3.3 空调系统新风量的计算  30-32
  3.4 热管热泵低温热能回收的设计计算  32-38
    3.4.1 热泵设计计算  32-34
    3.4.2 热管设计计算  34-38
  3.5 本章小结  38-39
第4章热管热泵低温热能回收机组实验台的搭建  39-64
  4.1 实验研究方案及计划  39-40
    4.1.1 实验研究方案  39
    4.1.2 实验计划  39-40
  4.2 实验环境室的设计  40-41
  4.3 实验台的设备  41-45
    4.3.1 实验台主要设备  41-42
    4.3.2 测量设备  42-45
  4.4 测量仪器的校核  45-46
  4.5 实验数据的采集  46-50
  4.6 测试方法与步骤  50-52
    4.6.1 测点位置和测定点  50-51
    4.6.2 实验步骤  51-52
  4.7 实验结果与分析  52-63
    4.7.1 最冷日系统的运行结果与分析  52-58
    4.7.2 测试期间系统的运行结果与分析  58-63
  4.8 本章小结  63-64
第5章热管热泵低温热能回收机组的可行性分析  64-69
  5.1 热管热泵低温热能回收机组的经济性分析  64-66
  5.2 热管热泵低温热能回收机组的节能性分析  66
  5.3 热管热泵低温热能回收机组的健康性分析  66-67
  5.4 本章小结  67-69
第6章结论与待解决的问题  69-72
  6.1 结论  69-71
  6.2 待解决的问题  71-72
参考文献  72-76
攻读学位期间发表的学术论文  76-79
致谢  79-80

热管热泵低温热能回收应用研究

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