制冷劑自然循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行特性與應(yīng)用系統(tǒng)的研究.pdf

1、節(jié)能與環(huán)保已成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，而節(jié)能發(fā)展對(duì)策之一是要大力推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。空調(diào)系統(tǒng)是能源消耗的大戶，隨著我國(guó)空調(diào)系統(tǒng)用量的逐年增長(zhǎng)，既加重了我國(guó)電力供應(yīng)緊張的局面，也對(duì)環(huán)保產(chǎn)生了負(fù)面影響。因此，積極探索研究空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、環(huán)保的新技術(shù)，具有重要的戰(zhàn)略意義。制冷劑自然循環(huán)（Refrigerant Natural Circulation簡(jiǎn)稱RNC）空調(diào)系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)在于利用液體和氣體的密度差產(chǎn)生自然循環(huán)的動(dòng)力將冷熱量輸送到末端

2、用戶，省掉了傳統(tǒng)系統(tǒng)中的耗能比例較高的輸水泵，因此可明顯減少系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。同時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件減少，可降低系統(tǒng)的故障率。在國(guó)外，制冷劑自然循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其應(yīng)用形式也越來(lái)越多樣化，該技術(shù)順應(yīng)節(jié)能型空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，必將有廣闊的市場(chǎng)前景。
　　本文通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真的方法對(duì)RNC系統(tǒng)的運(yùn)行特性進(jìn)行系統(tǒng)的分析和研究，為開(kāi)發(fā)與應(yīng)用該系統(tǒng)提供理論依據(jù)，同時(shí)，在對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)創(chuàng)新，提出三種應(yīng)用RNC技術(shù)的新型排風(fēng)能量

3、回收系統(tǒng)形式，并進(jìn)行新系統(tǒng)的運(yùn)行特性分析，以填補(bǔ)國(guó)內(nèi)在該方向的研究空白。主要工作和研究成果如下：
　　將圖論和氣液兩相流體網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用于RNC系統(tǒng)，采用基本關(guān)聯(lián)矩陣和基于最小樹(shù)的基本回路矩陣來(lái)描述RNC系統(tǒng)氣液兩相流體網(wǎng)絡(luò)。采用分布參數(shù)法建立了制冷系統(tǒng)中的翅片管換熱器和連接管路的數(shù)學(xué)模型，采用分區(qū)集中參數(shù)法建立了臥式殼管式換熱器的數(shù)學(xué)模型，提出順序模塊法和聯(lián)立求解法相結(jié)合的變步長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)迭代算法，編制了RNC系統(tǒng)氣液兩相流體網(wǎng)絡(luò)模型求

4、解程序，對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解。利用國(guó)外RNC裝置的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)所建模型進(jìn)行了驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果顯示，本文所建模型和提出的算法可以用來(lái)對(duì)RNC系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。
　　利用所建模型對(duì)半集中式RNC系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行了仿真預(yù)測(cè)，利用系統(tǒng)性能圖直觀地描述各個(gè)影響因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響規(guī)律，其中包括室內(nèi)溫度、送風(fēng)量及制冷劑流量、調(diào)節(jié)閥開(kāi)度對(duì)室內(nèi)機(jī)換熱能力的影響；室外機(jī)進(jìn)水溫度、室外機(jī)水量對(duì)室外機(jī)的換熱能力的影響，以及室內(nèi)機(jī)臺(tái)數(shù)和容量變化時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)性

5、能的影響。在此基礎(chǔ)上提出了系統(tǒng)運(yùn)行的控制策略。并給出了室內(nèi)、外機(jī)之間的高差和接管長(zhǎng)度對(duì)系統(tǒng)性能影響的變化規(guī)律。
　　用多指標(biāo)決策的方法，建立了RNC系統(tǒng)的多維價(jià)值取向模型，依據(jù)系統(tǒng)能耗、初投資、運(yùn)行費(fèi)用等指標(biāo)，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并和常規(guī)風(fēng)機(jī)盤管＋新風(fēng)系統(tǒng)、冷卻吊頂＋新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行比較，得到給定權(quán)重下的最佳方案。
　　將RNC技術(shù)應(yīng)用于排風(fēng)能量回收系統(tǒng)中，提出了三種新型系統(tǒng)，分別為：北方地區(qū)冬季地下停車場(chǎng)排風(fēng)熱回收送風(fēng)機(jī)組；