發(fā)布時(shí)間：2020-11-20 23:59

　　 隨著我國(guó)清潔能源改革的推進(jìn),空氣源熱泵在我國(guó)寒冷地區(qū)的使用愈加普及。其中,空氣源熱泵戶式供暖系統(tǒng)和集中供暖系統(tǒng)是近幾年大力推廣的系統(tǒng)形式。然而,小型戶式空氣源熱泵供暖系統(tǒng)由于水容量較小在機(jī)組除霜時(shí)難以保證水溫和室溫的穩(wěn)定,且在供暖初末期也易因熱量供求不平衡而發(fā)生機(jī)組頻繁啟停現(xiàn)象;大型的空氣源熱泵集中供暖系統(tǒng)合理規(guī)模的確定目前還未有前人研究。因此,如何保證不同供熱規(guī)模的空氣源熱泵供暖系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性是本文的研究重點(diǎn)。本文制定了兩個(gè)判斷系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的標(biāo)準(zhǔn):一是在除霜期間末端不向房間供冷,且除霜后室溫和平均水溫下降分別不超過1℃和5℃;二是在供暖期初末機(jī)組不頻繁啟停,每次運(yùn)行和停機(jī)的持續(xù)時(shí)間都不低于15min。首先確定了典型的農(nóng)村住宅建筑形式,根據(jù)節(jié)能、非節(jié)能和近零能耗建筑的標(biāo)準(zhǔn)確定熱工參數(shù),并分別設(shè)計(jì)了末端為地?zé)岜P管、風(fēng)機(jī)盤管和散熱器的供暖系統(tǒng)。其次,分別建立了采用三種末端的供暖系統(tǒng)在除霜期間熱量傳遞的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行數(shù)值求解,得到滿足除霜過程室溫和水溫下降限制要求的最小水箱容積。接著以5℃作為供暖初末期的典型室外氣溫,根據(jù)此時(shí)房間的實(shí)際熱負(fù)荷和機(jī)組的實(shí)際制熱量求出使得供暖初末期機(jī)組不頻繁啟停的最小水箱容積。綜合以上兩個(gè)條件下計(jì)算出的蓄熱水箱容積取較大值即為最后確定的合理水箱容積。最后,用Python軟件編寫了水箱的容積的快速計(jì)算軟件,以便計(jì)算在其他不同設(shè)計(jì)要求下的水箱容積。為了研究空氣源熱泵集中供暖系統(tǒng)的合理規(guī)模,首先本文建立了不同規(guī)模的高層和多層小區(qū)的物理模型,并且在小區(qū)的建筑紅線內(nèi)預(yù)留了熱源和水泵房用地。根據(jù)寒冷地區(qū)五個(gè)典型城市的氣象條件進(jìn)行了熱負(fù)荷的計(jì)算和供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì),接著對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。本文根據(jù)工程實(shí)際情況將熱源用地費(fèi)用納入初投資的考慮范圍內(nèi),當(dāng)預(yù)留的熱源用地不足以擺放熱泵機(jī)組時(shí),多余機(jī)組的擺放用地費(fèi)用將計(jì)入初投資。多層建筑當(dāng)建筑面積為34560m~2時(shí)單位建筑面積費(fèi)用年值最小,在熱源用地計(jì)費(fèi)之前波動(dòng)不大。高層建筑單位建筑面積費(fèi)用年值在面積15萬(wàn)m~2內(nèi)變化不大,在建筑面積為40320m~2時(shí)取得最小值。因此,針對(duì)本文建立的住宅小區(qū)模型,多層住宅的合理的供暖規(guī)模不大于10萬(wàn)m~2,高層住宅供暖規(guī)模不大于15萬(wàn)m~2。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU832
【部分圖文】：

迷宮式蓄熱水槽

可浮動(dòng)隔膜的蓄熱水槽（1：蓄熱水槽；2：冷凝器；3：用熱設(shè)備；4：泵；5：纖維隔膜；6：格柵）

城市可再生能源站[61]
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本文編號(hào)：2892207