污水源热泵机组模型及仿真.pdf

山束建筑大掌硬士掌位论文 摘 要 污水源热泵是国内近几年来开始研究和应用的一种可再生能源利用方式，它是以污水 为冷、热源进行制冷、制热循环的一种空调装置。与传统的空调方式相比，具有独特的节 能性、环保性和经济性。 本文从环境保护、能源有效利用的角度出发，针对我国污水低位能源开发利用中的不 足之处，以间接利用式污水源热泵系统为主要研究对象，进行了以下几方面的研究探讨： 首先，针对污水的水质特点，选择了两种换热器一板式和沉浸式换热器作为间接利 用式污水源热泵系统的换热器。采用稳态集中参数法分别建立了板式、沉浸式污水换热器 模型，编制了相应的模拟程序，模拟分析其换热性能随污水温度及污垢热阻的变化规律， 并对两种换热器进行了比较。 同时，本文采用稳态效率法建立了全封闭活塞式压缩机的质量流量、输入功率的数学 模型，采用集中参数法建立了节流机构一热力膨胀阀的数学模型，采用分区集中参数法建 立了复合螺旋套管式冷凝器和蒸发器的稳态模型。在各部件模型的基础上，采用顺序模块 法，根据制冷剂质量平衡和部件之间的能量平衡关系式，建立了水．水热泵机组的稳态仿真 模型。 其次，通过质量、能量守恒关系式将间接换热器模型和热泵机组模型联系起来，建立 了间接利用式污水源热泵系统稳态仿真模型，并编制了整个系统的模拟仿真程序，进一步 分析了污水流量、温度及污垢热阻对机组换热性能的影响。 然后，分别以未经处理的污水和污水厂二级出水为冷／热源，模拟分析了沉浸式污水 换热器的换热系数随污水流速、温度及污垢热阻等参数的变化规律，根据模拟结果分析了 原因，并采取相应措施，进一步改善其换热效果。 最后，在理论研究的基础上，搭建了实验台，并对其夏季工况进行了测试，通过比较 实验值与模拟值，发现两者吻合较好，从而验证了所建模型及模拟程序的准确性。 关键词：污水源热泵沉浸式换热器机组性能模拟仿真 山东建筑大掌习l士掌位论文 Abstract heat modeof Sewage·source pump(SSHP)airconditioningsystems，anewlydeveloped renewable wastewater舔aheatsourceto forair recycling energy,utilize heatload support tootherconventional heat conditioningrooms．Compared alternatives，the sewage—sourcepump makesfulluse system ofrenewable the of boaststhe energy，achievesgoalsavingenergy,and featureof the environment． protecting Inorderto the in improve of heat Chinaandfurther applicationsewage—sourcepumpsystems to theenvironment protect anduse