污水源热泵空调系统的节能与经济性研究

【摘要】：能源和环境问题是当今世界各国广泛关注的问题，由于能源危机的影响，暖通空调行业的发展也遇到了能源的瓶颈。在各种低温冷热源中，城市污水因其水量巨大、水温变化幅度小、冬暖夏凉等特性而被逐渐广泛利用，污水源热泵是一种利用城市污水资源向建筑物供热、制冷的装置。热泵技术以其节能效果明显、符合环保要求等特点引起了世界各国的重视，同时也符合社会大众在生活水平提高后追求个体生活与环境和谐并存的要求。 本文充分论述了利用污水作为暖通空调系统的冷热源的必要性和可行性，介绍了污水源热泵系统的国内外的发展和研究情况。从污水源热泵系统的工作原理、分类特点及节能原理进行论述。并对于污水源热泵系统在应用中遇到的堵塞、腐蚀及流动换热等问题作了简单分析及总结。 本文在进行污水源热泵空调系统的可行性分析与研究时，利用一次能源利用系数比较了污水源热泵和其它几种暖通空调系统的节能性；在初投资、运行费用等方面，把污水源热泵和其它传统的空调系统进行对比，来突显污水源热泵的经济性；通过污染物的消减量，反映污水源热泵具有可减少大气污染和保护环境的优势。污水源热泵系统兼具节能、经济和环保特点，具有广阔的发展前景。 污水源热泵系统的经济性直接关系到它的推广应用。本文最后通过对一个位于污水处理厂周边的公共建筑采用污水源热泵空调系统进行具体分析和研究，从工程概况、设计参数、设计方案的阐述到利用DeST模拟软件进行建筑负荷计算，进而进行设备选型和方案论述，分直接式、间接式两种系统形式通过初投资、动静态回收期等方面进行具体经济性分析，从而得出直接式污水源热泵系统优于间接式系统的结论。因此，本文的研究内容对于研究和开发利用污水中所赋存的大量低品位能源以及可再生能源利用具有一定的学术研究价值，为推广城市污水低位能源的开发利用提供理论依据和工程参考价值。 【关键词】：污水源热泵 空调系统 节能性 经济性 DeST模拟
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU831.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-27
• 1.1 课题的研究背景10-15
• 1.1.1 我国能源资源现状10-11
• 1.1.2 我国建筑耗能及环境问题11-12
• 1.1.3 新方案的提出及节能途径分析12-15
• 1.2 热泵的工作原理及分类介绍15-20
• 1.2.1 热泵的起源、定义及发展15-17
• 1.2.2 热泵的冷热源17
• 1.2.3 热泵的分类及特点17-20
• 1.3 国内外研究现状20-25
• 1.3.1 国外热泵技术研究与应用现状20-23
• 1.3.2 国内热泵技术研究与应用现状23-25
• 1.4 课题的主要内容及意义25-27
• 1.4.1 课题的主要内容25-26
• 1.4.2 课题的意义26-27
• 第二章 污水源热泵的工作原理及发展意义27-35
• 2.1 污水源热泵的介绍27-28
• 2.1.1 污水源热泵的工作原理27
• 2.1.2 污水源热泵的优缺点分析27-28
• 2.2 污水源热泵的分类及特点分析28-30
• 2.2.1 污水源热泵的分类28-29
• 2.2.2 两种形式污水热泵的特点29-30
• 2.3 污水源热泵系统的节能原理分析30-32
• 2.4 污水源热泵应用中的关键性问题分析32-34
• 2.4.1 污水源热泵应用相关问题32-33
• 2.4.2 污水源热泵设计相关问题33-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第三章 污水源热泵的节能性、经济性和环保性分析35-42
• 3.1 污水源热泵系统一次能源利用率分析35-38
• 3.1.1 供暖工况下的一次能源利用率35-36
• 3.1.2 制冷工况下的一次能源利用率36-37
• 3.1.3 全年工况下的一次能源利用率37-38
• 3.2 污水源热泵系统的经济性分析38-39
• 3.3 污水源热泵系统的环保性分析与预测39-40
• 3.3.1 污染物的排放定额39
• 3.3.2 计算公示的确定39-40
• 3.3.3 计算结果与分析预测40
• 3.4 本章小结40-42
• 第四章 污水源热泵的工程设计42-57
• 4.1 工程背景42-43
• 4.1.1 工程概况42
• 4.1.2 设计参数42
• 4.1.3 设计方案42-43
• 4.2 污水源热泵空调系统原理43-46
• 4.2.1 中央空调概述43-44
• 4.2.2 污水源热泵空调系统概述44-46
• 4.3 设备选型及相应设备性能参数46-56
• 4.3.1 冷热负荷计算46-52
• 4.3.2 方案论述52-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 污水源热泵系统的经济性分析57-64
• 5.1 直接式污水源热泵系统57-60
• 5.1.1 污水的前期处理57-59
• 5.1.2 直接式系统技术经济分析59-60
• 5.2 间接式污水源热泵系统60-62
• 5.2.1 污水换热器的选型60-61
• 5.2.2 间接式系统技术经济分析61-62
• 5.3 两种系统方案的对比分析62-63
• 5.4 本章小结63-64
• 结论与展望64-66
• 1. 结论64-65
• 2. 展望65-66
• 参考文献66-68
• 致谢68

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