【摘要】：傳統(tǒng)的供暖方式為燃煤小鍋爐供暖。這種供暖方式消耗能源,產(chǎn)生污染物排放。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的要求越來(lái)越高,這些傳統(tǒng)的供暖方式逐漸被淘汰。太陽(yáng)能和空氣能是兩種清潔能源,太陽(yáng)能雖然取之不盡,但容易受到季節(jié)和天氣的影響,存在不穩(wěn)定性,空氣源熱泵可以有效地利用環(huán)境中熱量,但也存在低溫時(shí)制熱量不足的問(wèn)題。太陽(yáng)能-相變蓄熱蒸發(fā)型空氣源熱泵復(fù)合供熱系統(tǒng)可以很好的將兩種清潔能源結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能和空氣能的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),并利用相變技術(shù)有效地解決了低溫時(shí)熱量供需矛盾的問(wèn)題。本文以山西原平某3層辦公樓為設(shè)計(jì)對(duì)象,設(shè)計(jì)了1100m~2太陽(yáng)能-相變蓄熱蒸發(fā)型空氣源復(fù)合供熱系統(tǒng)。復(fù)合供熱系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)與空氣源熱泵系統(tǒng)組成,采用并聯(lián)連接方式,根據(jù)負(fù)荷的不同共有太陽(yáng)能單獨(dú)供熱、太陽(yáng)能-熱泵聯(lián)合供熱、熱泵單獨(dú)供熱3種運(yùn)行模式。太陽(yáng)能設(shè)計(jì)負(fù)荷占總負(fù)荷的20%,設(shè)計(jì)供熱熱泵臺(tái)數(shù)4臺(tái),可根據(jù)熱負(fù)荷的不同依次啟動(dòng)。同時(shí)為保證復(fù)合供熱系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行,開(kāi)發(fā)了一套與之相匹配的控制系統(tǒng)。根據(jù)復(fù)合供熱系統(tǒng)的特點(diǎn),控制系統(tǒng)采用一個(gè)主站四個(gè)從站的集散控制結(jié)構(gòu)。為使控制系統(tǒng)能夠起到良好的控制效果,針對(duì)每個(gè)控制環(huán)節(jié)研究了相應(yīng)的控制策略。并通過(guò)搭建模擬系統(tǒng)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。經(jīng)過(guò)調(diào)試,控制系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性,完全滿足復(fù)合供熱系統(tǒng)的控制需要。除此之外,針對(duì)目前熱泵系統(tǒng)使用的R22工質(zhì),本文還進(jìn)行了R417A替代R22的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)。R417A屬于環(huán)保制冷劑,對(duì)臭氧層的破壞為0。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出R417A直接替代R22后,系統(tǒng)壓縮機(jī)排氣壓力和排氣溫度都有所下降,有利于熱泵機(jī)組安全運(yùn)行,雖然制熱量和COP有所降低,但下降不明顯,在-15℃時(shí),使用R22作為制冷劑,系統(tǒng)COP為2.0,使用R417A作為制冷劑,系統(tǒng)COP為1.96。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU832

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本文編號(hào)：2651640