空調(diào)廢熱回收熱泵關鍵技術的研究.pdf

1、空調(diào)廢熱回收相變蓄能熱泵系統(tǒng)是一種改進的節(jié)能型熱泵裝置系統(tǒng)，該系統(tǒng)融合了熱回收、相變蓄熱和熱泵等多項技術，在實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)制冷、制熱功能的同時，也可以利用熱泵系統(tǒng)制取衛(wèi)生熱水以滿足生活需要，具有明顯的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和社會效益。空調(diào)廢熱回收相變蓄能熱泵系統(tǒng)具有全年運行的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)七種運行模式，即單獨制冷模式、單獨制熱模式、單獨制熱水模式、制冷兼制熱水模式、制熱兼制熱水模式、雙級耦合模式、冬季室外化霜模式。該裝置能夠充分發(fā)揮相變蓄能技

2、術和熱泵技術各自的優(yōu)勢，高效節(jié)能，適用于間歇供應生活用熱水場合。
　　 分析了制冷劑和相變材料特性，并找出了適用于空調(diào)廢熱回收相變蓄能熱泵系統(tǒng)的制冷劑和相變材料，通過對熱物性和工作性能的研究，選取R410A為制冷劑、Fecl3·6H2O為本系統(tǒng)的相變蓄能材料，同時建立蓄熱體的物理模型及模擬簡化模型，在自然對流的影響下，模擬相變材料的蓄、放熱特性，找出固—液界面、溫度場、速度場、液相比例、傳熱系數(shù)、熱流密度、監(jiān)測點的溫度等隨時間的

3、變化規(guī)律，為系統(tǒng)設計提供了理論依據(jù)。
　　 設計了蓄熱裝置的結(jié)構(gòu)，基于焓法對蓄熱裝置中相變蓄能材料的傳熱過程建立數(shù)學模型，采用有限差分方法對模型方程進行離散，并采用交替方向隱式格式和逐線迭代的方法對離散方程組進行求解，以Fecl3·6H2O作為相變材料，在不考慮散熱損失的理想條件下對此蓄熱裝置蓄熱和放熱過程進行模擬研究，由模擬結(jié)果可知蓄熱時從兩個側(cè)面和底面加熱效果最好，自然對流在熔化和凝固過程中的作用不同，在熔化過程中加快熔化速

4、率，而在凝固過程中自然對流的影響則是減慢凝固的進行。
　　 對空調(diào)廢熱回收熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行初步設計，然后從熱媒體和相變材料兩個方面，詳細分析了熱媒體的入口溫度、流速等多種因素對蓄熱裝置蓄熱和放熱特性的影響，當熱媒流量一定時，對于同一蓄熱體而言，蓄熱溫差越大，相變材料融化速度越快，傳熱系數(shù)也越高，蓄熱效果越好，但熱媒流速對蓄熱結(jié)果影響不大。最后利用模擬結(jié)果對空調(diào)廢熱回收相變蓄能熱泵系統(tǒng)進行了優(yōu)化設計。
　　 在理論設計的