某酒店空气源热泵系统全年能耗分析及应用研究

分类号学号M200970962学校代码10487密级硕士学位论文某酒店空气源热泵系统全年能耗分析及应用研究学位申请人：梅佩佩学科专业：制冷及低温工程指导教师：陈焕新教授答辩日期：2012年1月5日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonAnnualEnergyConsumptionAndApplicationofAir-sourceHeatPumpSysteminAhotelCandidate:MeiPeipeiMajor:RefrigerationandCryogenicEngineeringSupervisor:Prof.ChenHuanxinHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJanuary,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日本论文华中科技大学硕士学位论文I摘要热泵技术近年来在全球备受关注，采用空气、水、土壤等低品位热源，将热量从低温传递到高温，是节能的一个重要的途径。空气源热泵利用环境空气作为其低品位热源，给被调节对象提供冷热量，同时由于系统回收了冷凝热，能够免费提供生活热水，系统能效高。而常规空调和热水系统的综合能源利用率较低，造成大量一次能源的消耗浪费，同时也造成环境的各种污染，所以有必要利用空气源热泵对常规暖通空调和热水系统进行节能改造。因此空气源热泵应用的推广对环境保护、节能降耗的意义重大。本文以武汉地区一栋典型的酒店建筑为研究对象，分析空气源热泵的应用情况。首先在系统运行稳定的情况下，对室内温度、热水出水温度等参数进行测量，结果表明，空气源热泵系统的运行达到了舒适性空调的设计要求，提供的生活热水也达到了用户的需求。同时对空气源热泵系统全年的能耗进行了为期一年的监测。然后在数据测量的基础上对酒店内的典型房间进行气流组织数值模拟分析室内舒适性，进一步证明了空气源热泵在该建筑内使用的可行性。最后对于类似的宾馆等建筑选用冷热源时，将空气源热泵机组与采用冷水机组及燃煤锅炉等多种方案进行比较，对不同方案进行能耗分析、经济效益和环保效益分析。结果表明，空气源热泵机组能耗最低，节能环保效益最好。通过数据实测、数值模拟验证以及方案比较，详尽的分析了空气源热泵机组在武汉市的实际应用情况，证明了空气源热泵在该地区应用的可行性。通过多种方案的比较分析，得出了空气源热泵的节能、经济和环保效益上的优势，可以为空气源热泵系统在长江流域类似气候下的应用提供实际经验和指导。关键词：空气源热泵冷热源方案能耗分析COP华中科技大学硕士学位论文IIAbstractHeatpumptechnologyhasgotparticularattentionallovertheworldinrecentyears.Itisanimportantmeanofenergysavingusingair,water,soilandotherlowenergytotransferheatfromlowtemperaturetohightemperature.Air-sourceheatpumpsuseoutdoorairasitslow-gradeheatsource,providingcoldheattotargetobject.Andbecauseofthecondensingheatrecovery,theenergy-efficientsystemcanprovidefreehotwater.Theoverallenergyefficiencyoftraditionalairconditioningandwatersystemsismuchlower,resultinginalargenumberofprimaryenergyconsumptionwasting,butalsoavarietyofenvironmentalpollution.Itisnecessarytouseair-sourceheatpumpsystemforenergysaving.Therefore,thepromotionofair-sourceheatpumpapplicationsissignificantforenvironmentalprotectionandenergysaving.AtypicalhotelbuildinginWuhanischosentoanalyzeapplicationofair-sourceheatpump.Firstly,thetemperature,velocity,relativehumiditydatainatypicalhotelroomaremeasured.Atthesametime,whentheair-sourceheatpumpsystemisrunningstablyinthewintertimeforthree-month,thewholeconsumptionofair-conditioningandhotwatersystemsisalsobeentested.Onthebasisofdatatesting,airflowoftypicalhotelroomissimulatedforindoorcomfortanalysis.Theseresultsprovedair-sourceheatpumpcanbeusedinthisbuilding.Finally,forhotelsandothersimilarbuildingsselectinghotandcoldsource,air-sourceheatpumpandchillerswithboilersystemsarecompared.Theenergyconsumption,economicbenefitsandenvironmentalbenefitsofdifferentoptionsareanalyzed.Theresultsshowthattheenergyconsumptionandpollutant’sreleasingofair-sourceheatpumparethelowest,anditismoreenergysavingthanothers.Throughdatatesting,numericalsimulationandverificationprogramcomparison,thepracticalapplicationofair-sourceheatpumpunitsinWuhanCityisdetailedanalyzed.Theresultsverifythatair-sourceheatpumpcanbeusedinthearea.Throughthecomparisonindifferentprograms,theair-sourceheatpump'senergy,economicandenvironmentalbenefitsareobtained.ThiscanprovidepracticalexperienceandguidanceforYangtzeRiverregionwhichhassimilarclimatetouseair-sourceheatpump.Keywords:Air-SourceHeatPump,HeatSourceWays,EnergyConsumption,COP华中科技大学硕士学位论文III目录摘要................................................................................................................IABSTRACT......................................................................................................II1绪论1.1课题背景与意义.......................................................................................(1)1.2空气源热泵系统简介...............................................................................(3)1.3国内外研究现状.......................................................................................(7)1.4本文主要研究内容.................................................................................(12)2空气源热泵系统应用条件分析及数据测试2.1空气源热泵应用条件分析.....................................................................(13)2.2建筑概况.................................................................................................(15)2.3现场数据测试.........................................................................................(16)2.4本章小结.................................................................................................(19)3酒店典型房间室内气流组织数值模拟3.1数值模拟方法.........................................................................................(20)3.2数值模拟理论分析.................................................................................(20)3.3典型房间的气流组织模拟.....................................................................(22)3.4本章小结.................................................................................