检索结果-南通市图书馆

作者：王伟西安建筑科技大学

学位级别：硕士

建筑行业的快速发展,使得建筑能耗与日俱增,各种建筑节能技术越来越广泛的被研究、应用,但其应用大都呈现单一性。太阳能—空气源热泵作为清洁能源利用与节能技术的合理结合,即太阳能集热与空气源热泵技术相结合,以其集热高效性、运行... 详细信息

建筑行业的快速发展,使得建筑能耗与日俱增,各种建筑节能技术越来越广泛的被研究、应用,但其应用大都呈现单一性。太阳能—空气源热泵作为清洁能源利用与节能技术的合理结合,即太阳能集热与空气源热泵技术相结合,以其集热高效性、运行节能性、系统多样性等诸多优点备受关注。本文在课题组已做的研究基础上,对所设计的空气源热泵辅助型太阳能热水系统形式进行了进一步改进,并确定了系统各部件具体参数,最终完成了实验样机的制作与调试。同时,又进一步深入详细统计分析了西安地区典型气象年气象资料,将该地区典型气象年全年按照辐射计量时段出现的不同时间划分为三个时段。统计分析得到不同辐射计量时段内水平面上的总辐射辐照度、散射辐射辐照度、直射辐射辐照度,并计算得出各时段内的太阳能集热器倾斜表面上所接收到的辐射辐照度。通过辐射辐照度与热量的转换,得出了太阳能集热器典型气象年全年各计量时段内的逐时集热量,进而计算出各时段内集热水箱内水温的日逐时变化情况,由此确定出西安地区典型气象年全年各时段空气源热泵辅助太阳能热水系统装置的运行模式。利用太阳能PC-2型辐射测量仪对2010年8月、9月、10月的日逐时水平面上的辐射数据进行了测试,并应用与理论分析时相同的数据处理分析方法,将所测试的辐射数据与典型气象年该时段内辐射数据进行对比分析,结果显示实测辐射数据与典型气象年数据误差仅为7.4%,由此可以证明实验样机设计之初采用典型气象年气象数据作为理论数据基础是与实际情况相一致的。分析研究了典型气象年全年不利天气的气象资料,确定了保证系统全年稳定、安全运行的工作范围,即11-3月设定水温为50℃、4-10月设定水温55℃,热泵单元辅助开启时间为下午16：00点。研究总结出影响太阳能热水单元及空气源热泵单元工作性能的影响因素,并提出性能研究数学模型和实验测试方法。理论模拟计算出系统装置典型气象年各月的耗电量,并从‘低碳’角度引入装置应用低碳性概念,以评价系统装置全年的应用低碳特性。研究证明西安地区典型气象年应用空气源热泵辅助太阳能热水系统装置应用低碳性好,既节能又环保,有利于推广应用。

关键词：空气源热泵辅助太阳能热水装置典型气象年实验样机运行模式低碳性

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土壤源热泵系统水泵变流量控制方式的研究

土壤源热泵系统水泵变流量控制方式的研究

作者：陈春颖西安建筑科技大学

学位级别：硕士

本文根据具体工程项目的建筑负荷特征，研究确定西安户县某医院空调系统可以采用土壤源热泵系统形式。论文以西安典型气象年的数据资料为依据，运用DeST软件模拟建筑物逐时负荷，并进一步分析平均负荷以及累计负荷，进而完成该医院的土... 详细信息

本文根据具体工程项目的建筑负荷特征，研究确定西安户县某医院空调系统可以采用土壤源热泵系统形式。论文以西安典型气象年的数据资料为依据，运用DeST软件模拟建筑物逐时负荷，并进一步分析平均负荷以及累计负荷，进而完成该医院的土壤源热泵空调系统设计。论文通过分析医院建筑的冷、热负荷分布率，得出夏季机组在20%负荷段运行时间最长，占夏季热泵机组总运行时间的65.9%，冬季机组在400%负荷段运行时间最长，占冬季热泵机组总运行时间的41.3%。由此说明机组很长时间都是在部分负荷下运行，因此确定土壤源热泵机房中采用变频水泵进行控制。通过变频调速来调节水的流量，使其大小满足设计或运行要求。根据工程实际选择的水泵型号，运用MATLAB工程软件绘制出不同配置方案的性能曲线图。根据变频调速的节能原理，探讨了不同水泵配置方案水泵的功率，运用图解法求出了不同配置方案水泵变频调速的节能效率。理论分析结果表明：采用两台水泵同时并联变频调节时，转速比为0.5时，两台水泵都采用变频控制方式节能效率(与节流调节相比)为72.8%;而采用一台水泵变频、一台水泵定速的方式，其节能效率(与节流调节相比)仅为12%。采用变频调节将有很大的节能空间，使机组的运行费用显著降低。水泵变频调节方式的节能效率与管路特性有着密切的关系。以西安户县某医院的典型日为例，针对同一目标流量，得出恒压值与水泵变速节能效益之间的关系。恒压值增大，节能效率会降低：当恒压值增大为80%时，水泵的耗功率在355kW，为恒压值20%时的2倍;节能效率仅为20%时的150%。因此对于压差控制方式中的恒压值要根据系统特性以及在一个运行周期内流量的分布来设定。

关键词：土壤源热泵 MATLAB 性能曲线变流量控制恒压值

户式空气源热泵地板辐射供暖系统分室-间歇运行性能研究

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户式空气源热泵地板辐射供暖系统分室-间歇运行性能研究

作者：武群飞西安建筑科技大学

学位级别：硕士

目前,空气源热泵以其高效、节能和环保的优势得以广泛使用,越来越多集中供暖未覆盖的住宅和入住率低的居民区选择在冬季使用空气源热泵进行供暖。与集中供热不同的是,使用户式空气源热泵供暖系统时,使用者可以自行设定系统的运行参数或... 详细信息

目前,空气源热泵以其高效、节能和环保的优势得以广泛使用,越来越多集中供暖未覆盖的住宅和入住率低的居民区选择在冬季使用空气源热泵进行供暖。与集中供热不同的是,使用户式空气源热泵供暖系统时,使用者可以自行设定系统的运行参数或选择不同的运行控制策略来满足个性化的供暖需求,从而发挥行为节能的优势。旨在研究出能够在满足舒适性的前提下更多的节能降耗和提高经济性的运行策略,本文通过实测和TRNSYS模拟相结合的方法,研究了户式空气源热泵地暖系统在间歇运行与分室运行下的供暖性能,在此基础上对同时考虑了空间和时间变化的分室-间歇运行进行了舒适性、经济性、节能性和环境友好性的分析。首先,以某住宅为对象进行了改变供水温度和供暖房间数量的实验研究,发现行为模式对系统耗电量具有显著影响。当室外平均温度为-1.7℃,次卧和客卧停止供暖后,系统耗电量可降低18.7%。其次,以西安地区为例,采用经过实验验证的TRNSYS空气源热泵地暖系统模型,对系统在间歇运行与分室运行下室温和耗电量的变化规律进行了模拟研究,得出以下结论:(1)结合白天运行与夜晚运行的优势提出分时运行,根据室外气温对分时运行的运行时间进行了研究与改进,提出了适用于整个供暖期的分时运行策略。供暖初期和末期机组运行时间为8:00-13:00和20:00-次日1:00,供暖中期机组运行时间为8:00-16:00和20:00-次日4:00,这种分时运行策略相比连续运行在整个供暖期内可减少25.2%的系统耗电量和23.2%的系统运行费用。(2)研究了不同房间停止供暖对住宅内其他正常供暖房间室温的影响,结果发现,停止供暖的房间室温会降低,但并不会降至与室外气温相当的程度。正常供暖房间室温受到的影响程度与各房间位置关系有关,应避免正常供暖的房间有多个邻室停止供暖。以三口之家和四口之家为例研究了分室运行的供暖性能,发现分室运行可以满足整个供暖期的采暖需求,并在三口之家和四口之家两种情况下相比于全屋供暖分别降低系统19.2%和10%的耗电量,20%和10.6%的运行费用。对系统在分室-间歇运行下的舒适性、经济性、节能性和环境友好性进行了模拟研究,发现正常供暖房间室内环境的预计不满意百分率(PPD)均可以始终保持在25%以下,在一个供暖期内,相比集中供热可节省24.9%的运行费用,相比连续供暖可分别节省34.4%的耗电量和32.9%的运行费用。以改进分室-间歇运行的供热量为基准,计算得空气源热泵作为热源相比于燃煤锅炉,可提高27.1%的能源利用效率,并减少45%的CO排放量。本文研究内容对户式空气源热泵地暖系统的节能运行具有一定的指导意义。

关键词：空气源热泵 TRNSYS模拟间歇运行分室运行能耗

卷烟厂制丝车间空调系统改进设计及气流组织优化研究

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卷烟厂制丝车间空调系统改进设计及气流组织优化研究

作者：钱亚琼西安建筑科技大学

学位级别：硕士

卷烟厂生产工艺决定了制丝车间空间高大,高度可达16 m;同时,制丝车间空调系统主要控制距地面3.0 m左右空调区域的相关参数以满足工作人员劳动卫生要求。制丝车间空间高大和空调控制区域较低的特点决定了制丝车间空调系统气流组织设计的... 详细信息

卷烟厂生产工艺决定了制丝车间空间高大,高度可达16 m;同时,制丝车间空调系统主要控制距地面3.0 m左右空调区域的相关参数以满足工作人员劳动卫生要求。制丝车间空间高大和空调控制区域较低的特点决定了制丝车间空调系统气流组织设计的重要性。因此,有必要对卷烟厂制丝车间空调系统进行合理的设计,并对制丝车间内气流组织进行详细研究。本文以贵州省遵义市某卷烟厂制丝车间为研究对象,首先根据卷烟厂制丝车间建筑特点和空调要求对制丝车间空调系统进行了设计;而后建立了制丝车间空调系统的相关模型,选取了可用于评价卷烟厂制丝车间空调系统气流组织情况的评价指标;最后对制丝车间空调系统气流组织进行计算和评价,并根据计算结果对空调系统进行了改进,同时探讨了影响卷烟厂制丝车间气流组织的因素,提出了合理的空调系统设计参数。具体工作内容如下:(1)分析了卷烟厂制丝车间建筑特点和空调要求,对空调系统尤其是气流组织进行了设计。制丝车间采用旋流风口下送、单侧集中上回的气流组织形式,分析表明该气流组织形式可使制丝车间气流组织比较均匀,设计的空调系统基本满足设计要求。(2)通过气流组织数值模拟研究对制丝车间空调系统进行了优化。针对制丝车间部分工作岗位温度/风速不满足设计要求的情况,通过改变相关区域送风口位置和送风口的送风量改进了空调系统方案,改进后的空调设计方案在夏季工况下,空气分布特性指标(ADPI)提高了12.4%,温度不均匀度系数降低了56%,速度不均匀系数降低了57%;在冬季工况下,空气分布特性指标(ADPI)提高了4.1%,温度不均匀度系数降低了50%,速度不均匀系数降低了44.4%,制丝车间气流组织得到了有效优化。(3)研究了送风温差、送风速度对制丝车间气流组织的影响。空调设计参数如送风温差、送风速度是影响制丝车间气流组织的重要因素。在送风速度一定的情况下,制丝车间的温度不均匀度系数与送风温度成正比关系,而速度不均匀系数与送风温度没有相关性;在送风温度一定的情况下,制丝车间的速度不均匀度系数与送风速度成反比关系,而温度不均匀系数与送风速度相关性不大。(4)通过计算分析得到了制丝车间空调系统的合理设计参数。对于本文研究的制丝车间而言,选用旋流风口,风口送风量2500 m3/h,送风高度8.5 m,在夏/冬季节分别以22℃/26℃的送风温度、5.5 m/s的送风速度送风,在相应的工况下制丝车间空气分布特性指标(ADPI)较大,温度不均匀度系数、速度不均匀系数均较低,表明制丝车间空调系统的气流组织情况较为理想,可认为以上参数是该制丝车间空调系统的合理设计参数。

关键词：制丝车间 FLUENT 空调系统气流组织优化设计

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水电站混凝土骨料风冷系统优化设计研究

水电站混凝土骨料风冷系统优化设计研究

作者：张博西安建筑科技大学

学位级别：硕士

水电站大坝工程建设项目中，由于各原材料初始温度较高、水泥水化热、拌合热等作用，导致自然拌合混凝土内部温度过高，并且水电站混凝土自然散热较缓慢，为了防止施工过程中混凝土因温度应力发生裂缝，进而对工程质量及安全性造成严重... 详细信息

水电站大坝工程建设项目中，由于各原材料初始温度较高、水泥水化热、拌合热等作用，导致自然拌合混凝土内部温度过高，并且水电站混凝土自然散热较缓慢，为了防止施工过程中混凝土因温度应力发生裂缝，进而对工程质量及安全性造成严重影响，因此，为了确保水电站大坝的浇筑质量，对混凝土进行预冷成为混凝土浇筑使用前必不可少的工序。目前工程中混凝土预冷方式主要有水冷、风冷及加冰拌合冷却三种方式。为了保证骨料含水率达到使用要求，风冷骨料工艺被看作是不可缺少的环节。在整个骨料风冷系统中，冷风和骨料进行热交换主要是在风冷料仓中进行，风冷料仓时骨料风冷工艺中的核心设备，其设计的好坏将直接关系到骨料的预冷效果。介绍了水电站大坝混凝土中粗骨料物理性能;给出了风冷骨料冷负荷等相关计算公式;给出了料仓截面积和高度的计算方法。并根据料仓内送回风口位置的不同对其内部气流组织进行了CFD模拟分析，结果表明：采用送回风口分别位于料仓异侧，且配风仓全部深入料仓内，该类型的料仓内气流几乎无短路情况，气流组织较好。根据固定床模型、孔隙流理论及相关流体力学知识，经推导和实际工程数据修正得到风冷料层阻力计算式;并利用实测数据计算得出综合阻力系数。为减少料仓中冷量损失、提高风冷骨料系统的经济性，提出在料仓入口处加锁气装置和在回风管中加除尘设备的新方法;认为舌板式锁气器较适用风冷料仓，为了使其与风冷料仓更好的配合使用，对舌板式锁气器提出了改进措施，认为重力沉降室更适合用于风冷骨料系统中。本文通过以上内容对风冷料仓进行了全面的优化设计，其结果将对混凝土骨料的预冷效果及节约风冷系统冷量有着重要意义。

关键词：风冷料仓优化设计配风型式料仓阻力锁气装置

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大型混凝土箱梁蒸汽养护工艺与温度场研究

大型混凝土箱梁蒸汽养护工艺与温度场研究

作者：李敏霞西安建筑科技大学

学位级别：硕士

本论文以“京沪高速铁路32m混凝土箱梁蒸汽养护”项目为研究对象。预制混凝土箱梁采用蒸汽养护技术可以提高梁的品质,缩短施工周期,该技术的难点在于严格、准确、实时地控制温度变化。本文综合研究了国内外蒸养工艺现状,... 详细信息

本论文以“京沪高速铁路32m混凝土箱梁蒸汽养护”项目为研究对象。预制混凝土箱梁采用蒸汽养护技术可以提高梁的品质,缩短施工周期,该技术的难点在于严格、准确、实时地控制温度变化。本文综合研究了国内外蒸养工艺现状,针对施工中存在的设备简陋、温控粗放等问题,提出了新的工艺措施。本文以32 m混凝土箱梁为研究对象,采用软件ANSYS建立了箱形梁的有限元模型,模拟混凝土水泥水化放热规律和边值条件,分析结构的温度场,同时与文献比较,说明此种模拟方法是合理的、可行的。通过温度场分析,对箱梁结构在蒸养过程中的温度分布有了一个定性的认识。总结了铁路32m单箱单室混凝土箱梁横截面上水化热温度随时间变化的规律,并对此类梁早期温度裂缝控制提供了合理的建议。这种分析方法可以应用到桥梁的设计和施工中,确定混凝土蒸汽养护过程中的最高温度、最高温度时刻等等,以便指导施工,提高施工质量,保证施工安全。最后,选用了一套完善的蒸汽养护工艺,实时监测、控制混凝土箱梁的养护温差,保证结构的温度应力在允许值内,预防并控制混凝土结构裂缝的开展,使混凝土的蒸汽养护更加成熟、完备、可靠。

关键词：箱形梁水化热温度场蒸汽养护

积垢对换流阀开敞布置空冷翅片管换热器性能的影响研究

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积垢对换流阀开敞布置空冷翅片管换热器性能的影响研究

作者：王筠涵西安建筑科技大学

学位级别：硕士

积垢是翅片管换热器中普遍存在的问题,会恶化翅片管换热器的传热性能。由于直流输电系统换流阀的空冷翅片管换热器露天布置,翅片管壁更易堆积污垢,对换流阀安全可靠工作产生影响。本文以宁夏银川东换流站换流阀开敞布置的空冷翅片管换... 详细信息

积垢是翅片管换热器中普遍存在的问题,会恶化翅片管换热器的传热性能。由于直流输电系统换流阀的空冷翅片管换热器露天布置,翅片管壁更易堆积污垢,对换流阀安全可靠工作产生影响。本文以宁夏银川东换流站换流阀开敞布置的空冷翅片管换热器为研究对象,基于风机—换热器阻力特性曲线,采用Fluent模拟方法对管束积垢后实际风量、风侧流动阻力和换热性能进行深入研究,阐明不同入口风速、不同污垢厚度下翅片管换热器综合流动换热性能。具体研究工作及结论如下:(1)研究了结垢对翅片管空气侧流动阻力及风量的影响规律。随着污垢厚度的增加,由于污垢堵塞流道导致压力损失逐渐增大,所以流过翅片管外的空气流量逐渐减小。积垢厚度0.5 mm时,相比清洁状况压力损失增加了11.7%,风量减小了17.6%。(2)在风机转速一定的实际工况下,研究了污垢厚度对换热器换热能力的影响规律。随着污垢厚度的增加,进出口温差减小、入口风量减小导致换热量也相应减少。相较于清洁管束,污垢厚度为0.5 mm且污垢热导率为0.1W/(m·K)时,空气侧进出口温差下降了2.29℃,换热量由843 k W减小到了349 k W,仅为清洁状况下的41%。(3)研究了不同入口风速下,污垢厚度对空气侧综合对流换热能力的影响规律。引入翅片管综合流动换热因子评价换热器流动换热性能,当入口风速为6.5 m/s、污垢厚度为0.5 mm时,相较于清洁状况,Nu增加了23%,阻力系数增加了66%,综合流动换热能力下降7%。(4)利用正交实验的方法,探究了污垢热导率、入口风速以及污垢厚度对换热器换热能力影响程度的大小。污垢热导率是影响翅片管换热器换热性能的主导因素,且污垢热导率越小对换热性能的影响越大。(5)利用HTRI软件结合现场监测数据,在考虑水垢厚度和热导率不同的情况下进行换热器扩容后换热量分析。研究表明,在不改变换热器管内介质流量的情况下,存在最佳扩容机组数。当水垢厚度为1 mm,污垢热导率为2.9 W/(m·K)时,扩容4台换热器对换热量提升最大,此时换热量为4748 k W,换热量增长6.1%。空冷翅片管换热器积垢降低换热器的换热能力,在工程实践中采用扩容增大换热面积的方法提升换热能力,但需监测污垢的厚度以及热导率,并考虑经济性因素,选择合适的扩容机组数量。

关键词：翅片管污垢厚度流动特性传热性能

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冷藏库大门空气幕运行性能的数值研究

冷藏库大门空气幕运行性能的数值研究

作者：何媛西安建筑科技大学

学位级别：硕士

在国家节能减排政策的背景下,冷库的节能问题备受关注。冷库建筑具有内冷外热的特点,因此当开关冷库大门时,由于室内外风压和热压的作用,在冷库大门处将产生强烈的热湿交换,导致冷负荷增加,安装大门空气幕是冷库节能的重要措施。本文... 详细信息

在国家节能减排政策的背景下,冷库的节能问题备受关注。冷库建筑具有内冷外热的特点,因此当开关冷库大门时,由于室内外风压和热压的作用,在冷库大门处将产生强烈的热湿交换,导致冷负荷增加,安装大门空气幕是冷库节能的重要措施。本文以一个实际冷库为研究对象,全面建立了关于冷库冷藏间、空气幕及室外环境的CFD稳态模型,通过现场测试冷库空气幕的有关参数,并与CFD预测结果进行比较,以此对CFD模型作了进一步验证和修改。模拟结果和测试结果显示本文所建立的CFD模型可以用来预测冷库空气幕的部分性能。本文采用CFD的方法主要从以下方面进行了研究:(1)模拟了冷藏间内冷风机不同吹风速度下的气流流场,为采用以冷风机为制冷设备的冷库设计提供了理论指导。(2)在冷库大门开启而空气幕不开启的情况下,成功地预测了穿过冷库大门的冷风渗透率,通过比较经验公式、理论分析和CFD预测的结果,得出Gosney、Fritzsche和Tamm修正公式可以用来计算穿过冷库大门的冷风渗透率,其中Gosney公式计算结果和CFD预测结果最接近。(3)在冷库大门和空气幕同时开启的情况下,全面模拟了空气幕不同结构参数对其性能的影响。分析了喷口宽度分别为0.03m、0.05m和0.1m时空气幕效率的变化,指出薄的喷口宽度有利于空气幕的设计和现场安装;当改变影响空气幕性能的出口射流速度时,通过比较分析空气幕效率的变化,得出总存在一个使得空气幕效率最大的射流速度;还模拟了不同喷射角度下的空气幕效率,指出相对于0°和30°来说,15°的安装角可以改善空气幕的效率。

关键词：空气幕节能冷库数值模拟

茯砖茶发酵、干燥工艺全周期能耗分析与节能特性研究

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茯砖茶发酵、干燥工艺全周期能耗分析与节能特性研究

作者：宁旭昊西安建筑科技大学

学位级别：硕士

近年来环境和能源问题日益凸显,节能减排已势在必行。研究茯砖茶发酵、干燥工艺特点,对改进系统运行方式和提高能源利用效率具有重要的指导意义。目前茯砖茶发酵、干燥系统采用传统燃煤、燃气锅炉与内循环空气处理方式,造成能源分布不... 详细信息

近年来环境和能源问题日益凸显,节能减排已势在必行。研究茯砖茶发酵、干燥工艺特点,对改进系统运行方式和提高能源利用效率具有重要的指导意义。目前茯砖茶发酵、干燥系统采用传统燃煤、燃气锅炉与内循环空气处理方式,造成能源分布不合理和浪费。研究茯砖茶发酵、干燥工艺系统热源与空气处理方式的不同组合方案有利于完善茯砖茶发酵、干燥工艺系统的多样性与节能特性,对系统节能减排的实际工程应用具有一定的指导意义。本文以陕西咸阳泾渭茯砖茶标准化烘房的全年运行工况为例,运用TRNSYS瞬时模拟软件研究烘房在全年运行状态下负荷特点,基于传统内循环空气处理方式,研究不同热源下全年运行时烘房内温湿度稳定性、系统能耗、经济性与环境影响,并通过实验验证模型准确性。为提升系统节能效益,探究了不同空气处理方式的可行性,优化节能空气处理方式的新风比,进而对传统型和改进型空气处理方式与空气源热泵和燃气锅炉所组成的五种方案的茯砖茶发酵、干燥系统进行了综合性能对比。研究内容及主要结论如下:（1）针对茯砖茶发酵、干燥烘房与能源系统,建立数学模型以及TRNSYS仿真模型,研究全年运行状态下烘房负荷特点。（2）研究基于传统空气处理方式不同热源下烘房全年各典型工况的温湿度稳定性与能耗大小,通过烘房温湿度稳定性、节能、经济、环保综合分析系统性能,本文研究的空气源热泵系统能源消耗量和年运行费用为燃气锅炉系统的74.05%和84.57%。（3）分析发现传统空气处理方式存在能源浪费情况,通过改进空气处理方式得出显热回收一次回风模式能够降低系统能耗,其全年各季节最优新风比不同,春季、秋季和冬季发酵期开始后的前72h为0.1,72h后为0.025,干燥期为0.1;夏季发酵期开始后的前72h为0.2,72h后为0.1,干燥期为0.2。（4）以空气源热泵和燃气锅炉为热源与内循环和显热回收一次回风的空气处理方式的组合方式对五种可行性方案通过能源利用、运行经济性、维持烘房全年温湿度波动稳定性、污染物排放量等对各方案进行整体评价。研究发现方案三（基于显热回收一次回风的空气源热泵系统-冬季内循环）在各评价指标中不同程度优于其他方案,较最劣方案节能效果能够达到42.48%。

关键词：茯砖茶能耗空气处理方式 TRNSYS模拟评价指标

小型空气源热泵辅助太阳能热水装置的应用性研究

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小型空气源热泵辅助太阳能热水装置的应用性研究

作者：王所平西安建筑科技大学

学位级别：硕士

太阳能热泵将太阳能热利用技术与热泵技术有机结合,具有热泵的节能性和集热器的高效性,已经得到越来越广泛的关注。开发适合于别墅建筑的小型空气源热泵辅助太阳能热泵热水装置具有很强的实际应用意义。本文对西安地区太阳辐射资源的年... 详细信息

太阳能热泵将太阳能热利用技术与热泵技术有机结合,具有热泵的节能性和集热器的高效性,已经得到越来越广泛的关注。开发适合于别墅建筑的小型空气源热泵辅助太阳能热泵热水装置具有很强的实际应用意义。本文对西安地区太阳辐射资源的年变化情况和室外温湿度分布情况进行了分析,明确了西安地区的太阳能资源的可利用程度和空气源热泵全年运行的可行性。文中设计了一个全年提供别墅4人住户热水需求的小型空气源热泵辅助太阳能热水装置。在典型气象年的参数下,研究了装置在月平均日情况下的运行特性,并对装置进行了性能分析,结果显示：一年中大约5/12时间太阳能集热子单元单独运行即可满足热水系统需求。在其余时间太阳能子单元可将水箱内的水最低加热至34.4℃,降低了空气源热泵子单元的负荷。空气源热泵开启与否对整个装置的性能系数COP影响很大,因此本文引入全年能源消耗效率APF作为空气源热泵辅助太阳能热水装置的性能评价指标,合理评价装置的全年运行特性。装置的经济效益分析结果表明该装置在西安地区具有很大的经济可行性。本文研究证明在西安地区建立小型空气源热泵辅助太阳能热水装置具有经济可行性和节能性。

关键词：小型空气源热泵辅助太阳能热水装置并联式太阳能热泵全年能源消耗效率APF 太阳辐射测试