空氣源熱泵結(jié)霜工況性能分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、空氣源熱泵具有高效節(jié)能、使用方便和不污染環(huán)境的特點(diǎn)，在我國(guó)南方地區(qū)和北方部分地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。但是在冬季不利環(huán)境條件下，熱泵面臨著蒸發(fā)器易結(jié)霜以及由此造成的供熱能力下降問題。同北方冬季干燥的環(huán)境相比，以長(zhǎng)沙為代表的夏熱冬冷地區(qū)具有高濕度的特點(diǎn)，結(jié)霜問題在這一地區(qū)更為嚴(yán)重，迫切需要合理的除霜控制方法加以解決。本文對(duì)低溫高濕環(huán)境下的結(jié)霜問題進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)除霜控制方法進(jìn)行了探討。 本文回顧了有限時(shí)間熱力學(xué)理論的發(fā)展

2、過程，介紹了有限時(shí)間熱力學(xué)在熱泵研究中的應(yīng)用情況。本文借鑒有限時(shí)間熱力學(xué)的內(nèi)可逆循環(huán)思想，使用CYCLEPAD軟件建立了熱泵內(nèi)可逆循環(huán)，并對(duì)如何實(shí)現(xiàn)變工況的熱泵性能研究進(jìn)行了探討。 本文分析了霜的形成機(jī)理，依據(jù)傳熱傳質(zhì)原理和分子擴(kuò)散理論建立了一個(gè)較為簡(jiǎn)單的霜層模型，對(duì)蒸發(fā)器部分建立了穩(wěn)態(tài)集中參數(shù)模型。通過迭代計(jì)算求出不同時(shí)刻的霜表面溫度，并計(jì)算出濕空氣的潛熱換熱量同顯熱換熱量的比率(Ratioof latent heat to

3、sensible heat)，以此表示環(huán)境的高濕度特點(diǎn)。基于前面的分析和計(jì)算結(jié)果，使用CYCLEPAD仿真軟件建立熱泵內(nèi)可逆循環(huán)，模擬了結(jié)霜工況下熱泵性能的變化情況。 本文介紹了量綱理論，應(yīng)用量綱分析法推導(dǎo)出包含五個(gè)無量綱準(zhǔn)則的結(jié)霜量關(guān)聯(lián)式以及由此關(guān)聯(lián)式得出的演化公式，分析了無量綱準(zhǔn)則中各變量對(duì)結(jié)霜的影響，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定了關(guān)聯(lián)式的各項(xiàng)指數(shù)。本文對(duì)一臺(tái)空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在冬季低溫高濕環(huán)境下的結(jié)霜情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，獲得了蒸發(fā)器