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上海地区多联机合理制热规模及除霜能力研究

作　者: 朱乐琪
导　师: 张恩泽
学　校: 同济大学
专　业: 供热供燃气通风及空调工程
关键词: 多联式空调系统 除霜 单元室外机 换热面积 装机容量
分类号: TU831.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 101次
引　用: 2次
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内容摘要


变容量多联式空调系统在部分负荷下的节能性较好，近年来其发展迅速。由于其制热性能受气象条件影响，存在结霜问题，热泵的制热能力随着结霜的增加而衰减；并且由于多联机系统的单元室外机可以对多台室内机，单元室外机的装机容量(额定制冷／制热量)不断升级，在增加单元室外机换热面积的同时加大了结霜的可能性，除霜频繁，所以多联机系统单元室外机容量受到冬季运行时结霜除霜的限制。本文深入研究上海地区变容量多联机的除霜性能以及室外机容量与结霜除霜的关系，为更好的设计该系统提供参考依据。多联式空调系统常采用热气逆循环除霜，除霜时室内不制热，除霜时间越长越频繁，机组传热量就会下降越多。除霜时间与盘管上的结霜量有关，而结霜量受室外气象参数、盘管几何尺寸、盘管的几何特性等多种因素的影响，本文应用集总参数法建立多联式空调系统动态除霜模型。实验得出除霜运行时数码涡旋压缩机满负荷运转；单元室外机除霜过程分为4个阶段建立动态模型；室内机并联成一个换热器建立模型，不考虑室内机之间的耦合；由于室内机并联为一个换热器，电子膨胀阀模型也考虑为单个电子膨胀阀模型。在一台数码涡旋多联式空调系统实验台上进行实测研究，验证了本文模型可以预测除霜性能的影响因素。除霜时间随着单元室外机换热面积增大而变长。除霜周期内实际总制热量开始随着单元室外机换热面积增大而增加，当增大到某一限值时，实际总制热量不再上升，反而下降。实验用机组实际总制热量在换热面积增大为2倍时达到峰值为138.19％。随着单元室外机装机容量上升，除霜时间增加，在现有多联机除霜标准下单元室外机装机容量存在上限。

全文目录


摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第1章 绪论  12-20
  1.1 多联式空调系统概述  12-13
  1.2 国内外研究动态  13-19
    1.2.1 空气源热泵结霜、除霜问题研究现状  13-15
    1.2.2 制冷(热泵)系统动态特性数学仿真的现状及发展  15-19
  1.3 本课题的研究工作  19-20
第2章 多联式空调系统除霜动态过程及原理  20-27
  2.1 除霜方法与除霜控制方法简介  20-23
  2.2 除霜过程系统变化  23-25
  2.3 除霜过程中的传热传质过程分析  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第3章 多联式空调系统除霜动态数学模型  27-35
  3.1 多联式空调系统除霜主要部件能量、质量传递关系及接口参数  27-30
  3.2 压缩机模型  30
  3.3 高压侧模型  30-34
    3.3.1 高压侧第1阶段  31-32
    3.3.2 高压侧第2阶段  32-33
    3.3.3 高压侧第3阶段  33-34
  3.4 低压侧模型  34
  3.5 电子膨胀阀模型  34-35
第4章 除霜过程室外换热器动态仿真模型  35-47
  4.1 除霜过程总传热分析  36-38
  4.2 制冷剂侧传热  38
  4.3 储存热量  38-39
  4.4 换热器与环境对流换热  39-40
  4.5 融化霜层的热量  40-41
  4.6 蒸发水分耗热  41-42
  4.7 换热器盘管壁温随时间变化  42-44
  4.8 盘管表面霜和水滴质量分析  44-45
  4.9 制冷剂流动特性分析  45-47
第5章 多联式空调系统动态除霜模型的求解  47-54
  5.1 压缩机模型  47
  5.2 高压侧模型  47-51
  5.3 低压侧模型:  51-52
  5.4 电子膨胀阀模型:  52
  5.5 初始条件的确定  52-53
  5.6 边界条件的输入  53-54
第6章 数码涡旋多联机制热性能及除霜模型验证  54-67
  6.1 工作原理  54-55
    6.1.1 开机率的定义  54
    6.1.2 压缩机运行容量百分比  54-55
  6.2 实验台及实验方法  55-57
    6.2.1 实验用机组及实验用房  55-56
    6.2.2 实验仪器  56
    6.2.3 实验方法  56-57
  6.3 评价方法及实验结果分析  57-60
    6.3.1 HHPF的定义:  57-58
    6.3.2 系统HHPF实验结果分析:  58-59
    6.3.3 部分负荷下系统HHPF分析:  59-60
  6.4 除霜部件结构参数  60-62
  6.5 除霜实验测点的布置及实验方法  62
  6.6 数码涡旋多联机除霜模型实验验证  62-67
    6.6.1 除霜运行时室外换热器盘管壁温和除霜时间的实验验证  63-64
    6.6.2 除霜运行时数码涡旋压缩机输出功率  64
    6.6.3 除霜时系统制热量损失实验结果与仿真结果比较  64-67
第7章 多联式空调系统除霜规模研究与分析  67-74
  7.1 单元室外机换热面积的变化对除霜与制热的影响  68-70
  7.2 单元室外机装机容量的变化对除霜与制热的影响  70-71
  7.3 室外环境气候条件的变化对除霜与制热的影响  71-73
  7.4 上海地区多联式空调系统冬季单元机合理换热面积分析  73-74
第8章 结论与展望  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-78
个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果  78

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 房屋建筑设备 > 空气调节、采暖、通风及其设备 > 空气调节 > 空气调节机械与设备
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