隨著我國清潔能源改革的推進,空氣源熱泵在我國寒冷地區的使用愈加普及。其中,空氣源熱泵戶式供暖系統和集中供暖系統是近幾年大力推廣的系統形式。然而,小型戶式空氣源熱泵供暖系統由于水容量較小在機組除霜時難以保證水溫和室溫的穩定,且在供暖初末期也易因熱量供求不平衡而發生機組頻繁啟停現象;大型的空氣源熱泵集中供暖系統合理規模的確定目前還未有前人研究。因此,如何保證不同供熱規模的空氣源熱泵供暖系統運行的可靠性和經濟性是本文的研究重點。本文制定了兩個判斷系統運行可靠性的標準: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組不頻繁啟停,每次運行和停機的持續時間都不低于15min。首先確定了典型的農村住宅建筑形式,根據節能、非節能和近零能耗建筑的標準確定熱工參數,并分別設計了末端為地熱盤管、風機盤管和散熱器的供暖系統。其次,分別建立了采用三種末端的供暖系統在除霜期間熱量傳遞的數學模型,并進行數值求解,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,根據此時房間的實際熱負荷和機組的實際制熱量求出使得供暖初末期機組不頻繁啟停的最小水箱容積。綜合以上兩個條件下計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算軟件,以便計算在其他不同設計要求下的水箱容積。為了研究空氣源熱泵集中供暖系統的合理規模,首先本文建立了不同規模的高層和多層小區的物理模型,并且在小區的建筑紅線內預留了熱源和水泵房用地。根據寒冷地區五個典型城市的氣象條件進行了熱負荷的計算和供暖系統的設計,接著對供暖系統進行技術經濟分析。本文根據工程實際情況將熱源用地費用納入初投資的考慮范圍內,當預留的熱源用地不足以擺放熱泵機組時,多余機組的擺放用地費用將計入初投資。多層建筑當建筑面積為34560m~2時單位建筑面積費用年值最小,在熱源用地計費之前波動不大。高層建筑單位建筑面積費用年值在面積15萬m~2內變化不大,在建筑面積為40320m~2時取得最小值。因此,針對本文建立的住宅小區模型,多層住宅的合理的供暖規模不大于10萬m~2,高層住宅供暖規模不大于15萬m~2。
【學位單位】：哈爾濱工業大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TU832
【部分圖文】：

迷宮式蓄熱水槽

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

城市可再生能源站[61]
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 梅延濤;;超低溫空氣源熱泵技術的應用[J];居舍;2019年34期

2 余春泉;盧東;;空氣源熱泵烘干除濕技術的應用研究與發展展望[J];農家參謀;2018年22期

3 馬鳳嬌;;中國建筑科學研究院環境測控技術研究中心副主任徐昭煒 空氣源熱泵供暖方式的對比與優化[J];供熱制冷;2019年01期

4 初琦;;第9章 空氣源熱泵行業熱點分析[J];制冷技術;2019年S1期

5 石楓華;;《空氣源熱泵技術與應用》[J];暖通空調;2019年04期

6 鄧雅靜;;空氣源熱泵:工程市場迎來發展契機[J];電器;2019年08期

7 李欣澤;張翔;李家成;康廷宮;;太陽能空氣源熱泵聯合裝置設計[J];現代制造技術與裝備;2019年09期

8 霍宇露;程遠達;李彥君;賈捷;杜震宇;;煤改電背景下空氣源熱泵系統對電網負荷影響的模擬分析[J];華僑大學學報(自然科學版);2019年06期

9 鮑玲玲;王子勇;趙陽;蘇秀;榮雅靜;;邢臺地區低溫空氣源熱泵系統適用性研究[J];制冷與空調(四川);2019年05期

10 ;空氣源熱泵的動力之源[J];供熱制冷;2018年03期

相關博士學位論文 前10條

1 韓志濤;空氣源熱泵常規除霜與蓄能除霜特性實驗研究[D];哈爾濱工業大學;2007年

2 郭俊杰;空氣源熱泵熱水裝置優化分析與運行策略研究[D];上海交通大學;2013年

3 曲德虎;太陽能輔助空氣源熱泵蓄能系統特性研究[D];哈爾濱工業大學;2017年

4 李永存;無霜型空氣源熱泵系統的理論與實驗研究[D];浙江大學;2011年

5 孫先鵬;太陽能聯合空氣源熱泵的溫室調溫系統性能研究[D];西北農林科技大學;2015年

6 袁磊;河西走廊太陽能和CO_2空氣源熱泵聯合采暖系統研究[D];西南交通大學;2013年

7 唐瑾晨;空氣源熱泵防融霜過程的熱力學與傳熱特性研究[D];湖南大學;2016年

8 董建鍇;空氣源熱泵延緩結霜及除霜方法研究[D];哈爾濱工業大學;2012年

9 何漢峰;光伏太陽能熱泵的動態分布參數模擬與實驗研究[D];中國科學技術大學;2008年

10 王晨光;光伏與熱泵/空調耦合系統熱力學行為及應用評價研究[D];湖南大學;2016年

相關碩士學位論文 前10條

1 韓偉;空氣源熱泵雙末端系統應用研究[D];南京師范大學;2019年

2 范丹華;多功能空氣源熱泵熱水制備過程研究[D];南京師范大學;2019年

3 鞠辰;寒冷地區空氣源熱泵集中供暖系統調節方式的研究[D];哈爾濱工業大學;2019年

4 鄭昕;北京農村煤改電（氣）方式環境效應與技術經濟分析[D];哈爾濱工業大學;2019年

5 柯穎;寒冷地區空氣源熱泵供暖系統合理規模研究[D];哈爾濱工業大學;2019年

6 閆森;空氣源熱泵墻面板供暖系統優化實驗[D];哈爾濱工業大學;2019年

7 孫玉濤;空氣源熱泵冷熱水機組性能優化及節能研究[D];合肥工業大學;2019年

8 張璐;夏熱冬冷地區空氣源熱泵結合散熱器供暖研究[D];合肥工業大學;2019年

9 羅威;R134a/CO_2復疊式空氣源熱泵系統特性研究與能耗仿真[D];合肥工業大學;2019年

10 楊松;低溫空氣源熱泵雙循環聯供系統研究[D];遼寧科技大學;2019年

本文編號：2892207