熱泵技術(shù)應(yīng)用理論基礎(chǔ)與實踐

前言

　　在資源緊缺的當(dāng)今年代，人們愈來愈關(guān)注如何通過一定的技術(shù)，將貯存在土壤、地下水、地表水或空氣中的太陽能之類的自然能源以及生活和生產(chǎn)排出的廢熱，用于建筑物采暖和熱水供應(yīng)?；谶@種理念，隨著熱泵技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，人們充分認(rèn)識到熱泵技術(shù)是應(yīng)用低位可再生能源的重要技術(shù)措施之一?！　∵M(jìn)入2工世紀(jì)后，熱泵的快速發(fā)展不僅是為了解決能源問題，而更重要的是為了改善環(huán)境問題。如果將熱泵從20世紀(jì)7。年代末到90年代初的發(fā)展作為熱泵發(fā)展的第一次興旺期，那么，進(jìn)入21世紀(jì)后，由于人們要求減少溫室效應(yīng)，使能源效率再次變得更為重要。出于環(huán)境原因，熱泵技術(shù)將經(jīng)歷第二次興旺的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)暖通空調(diào)的生態(tài)化和綠色化?！　≌驗槿绱?，近年來，熱泵技術(shù)在我國的應(yīng)用獲得了快速的發(fā)展。但在快速的發(fā)展中表現(xiàn)出一些不同于其他國家與地區(qū)的新特點。

內(nèi)容概要

本書是一本熱泵技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)的著作，系統(tǒng)地介紹了哈爾濱工業(yè)大學(xué)熱泵空調(diào)技術(shù)研究所在近十年中有關(guān)熱泵理論、系統(tǒng)創(chuàng)薪、實驗研究、產(chǎn)品開發(fā)、工程應(yīng)用諸方面的創(chuàng)新性研究成果。其主要內(nèi)容包括：空氣源熱泵結(jié)霜、除霜特性研究以及應(yīng)用實踐，地下水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用理論基礎(chǔ)，同井回灌地下水源熱泵、土壤蓄冷與土壤耦合熱泵集成系統(tǒng)、新型處理后污水源熱泵的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和空調(diào)冷凝廢熱的回收與利用等方面的研究成果。該書可供高校相關(guān)專業(yè)的教師、學(xué)生以及工程技術(shù)人員和研究人員等參考。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1  在我國熱泵技術(shù)發(fā)展進(jìn)步中應(yīng)關(guān)注的幾個問題  1.2  改善熱泵空調(diào)系統(tǒng)性能的途徑  1.3  熱泵研究工作的回顧第2章  空氣源熱泵結(jié)霜特性研究  2.1  概述  2.2  國內(nèi)外研究進(jìn)展與分析  2.3  結(jié)霜模型  2.4  空氣側(cè)換熱器傳熱模型  2.5  空氣源熱泵結(jié)霜穩(wěn)態(tài)模型求解及模擬結(jié)果分析  2.6  空氣源熱泵結(jié)霜動態(tài)模型求解及模擬結(jié)果分析  2.7  空氣側(cè)換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)對結(jié)霜特性的影響  2.8  增加蒸發(fā)器面積對延緩空氣源熱泵結(jié)霜的實驗研究第3章  空氣源熱泵除霜特性研究  3.1  國內(nèi)外研究進(jìn)展與分析  3.2  空氣源熱泵熱氣除霜的實驗研究  3.3  空氣源熱泵熱氣除霜能耗特性研究  3.4  空氣源熱泵蓄能熱氣除霜的實驗研究  3.5  空氣源熱泵蓄能熱氣除霜能耗特性研究  3.6  空氣源熱泵誤除霜的實驗研究第4章  空氣源熱泵的應(yīng)用實踐  4.1  概述  4.2  空氣源熱泵在我國應(yīng)用的研究  4.3  空氣源熱泵在低溫工況下應(yīng)用存在的問題與對策  4.4  單、雙級耦合熱泵供暖系統(tǒng)  4.5  雙級耦合熱泵供暖系統(tǒng)在我國應(yīng)用前景分析  4.6  單、雙級耦合熱泵系統(tǒng)中空氣源熱泵冷熱水機(jī)組的實驗研究  4.7  單、雙級耦合熱泵應(yīng)用實例  4.8  空氣源熱泵故障分析與診斷第5章  地下水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用理論基礎(chǔ)  5.1  概述  5.2  地下水源熱泵的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展  5.3  地下水源熱泵熱源井?dāng)?shù)學(xué)模型  5.4  熱源井引起的地下水滲流理論研究  5.5  地下水源熱泵回灌研究與分析  5.6  地下水源熱泵適應(yīng)性分區(qū)研究第6章  同井回灌地下水源熱泵  6.1  填礫抽灌同井的現(xiàn)場實驗研究  6.2  熱源井?dāng)?shù)學(xué)模型的實驗驗證  6.3  水力特性分析  6.4  熱力特性分析  6.5  熱貫通定量研究  6.6  季節(jié)性蓄能分析  6.7  水文地質(zhì)條件的影響  6.8  井參數(shù)的影響  6.9  取熱負(fù)荷的影響  6.10  排放策略的影響第7章  水源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用實踐  7.1  水源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用  7.2  地下水源熱泵熱源井設(shè)計方法  7.3  地表水源熱泵塑料螺旋管換熱器設(shè)計  7.4  帶輔助熱源的水源熱泵設(shè)計負(fù)荷比分析第8章  新型處理后污水源熱泵的應(yīng)用基礎(chǔ)研究  8.1  概述  8.2  處理后污水／原生污水熱泵  8.3  淋激式換熱器水平管降膜換熱模型  8.4  水平管管間流動形態(tài)及液膜厚度的研究  8.5  水平管降膜膜狀流的流動特性、傳熱特性及穩(wěn)定特性  8.6  淋激式換熱器管束模型及熱泵系統(tǒng)模型  8.7  干式自除污殼管式污水熱泵第9章  地埋管換熱器的熱滲耦合理論與實驗研究  9.1  地埋管換熱器的傳熱模型研究現(xiàn)狀與進(jìn)展  9.2  熱滲耦合作用下地埋管換熱器的傳熱分析  9.3  熱滲耦合模型的實驗驗證  9.4  地埋管在熱滲耦合作用下土壤溫度場的實驗研究  9.5  單井地埋管換熱器的模擬與分析[36]第10章  土壤蓄冷與土壤耦合熱泵集成系統(tǒng)  10.1  概述  10.2  集成系統(tǒng)的流程與特點  10.3  集成系統(tǒng)地埋管換熱器傳熱過程分析  10.4  集成系統(tǒng)地埋管換熱器傳熱過程的物理模型  10.5  土壤蓄冷、釋冷過程的數(shù)學(xué)模型  10.6  求解相變問題的固相增量法模型  10.7  土壤蓄冷與釋冷過程實驗研究  10.8  集成系統(tǒng)土壤蓄冷與釋冷過程的模擬分析[21-23]  10.9  集成系統(tǒng)冷量損失的模擬分析  10.10  地下水滲流對集成系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響[29]  10.11  集成系統(tǒng)全年運(yùn)行特性模擬分析[32]第11章  空調(diào)冷凝廢熱的回收與利用  11.1  概述  11.2  應(yīng)用輔助冷凝器作為恒溫恒濕機(jī)組的二次加熱器[2]  11.3  帶熱水供應(yīng)的節(jié)能型空調(diào)器[3-6]  11.4  中高檔旅館免費(fèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)[12]參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　眾所周知，利用低位再生能的熱泵技術(shù)在暖通空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用中充分顯示出如下的特點：　?。?）熱泵空調(diào)系統(tǒng)用能遵循了能量的循環(huán)利用原則，避免了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)用能的單向性。所謂用能的單向性是指“熱源消耗高位能（電、燃?xì)?、油與煤等）一一向建筑物內(nèi)提供低溫的熱量——向環(huán)境排放廢物（廢熱、廢氣、廢渣等）”的單向性用能模式。熱泵空調(diào)系統(tǒng)用能是一種仿效自然生態(tài)過程物質(zhì)循環(huán)模式的部分熱量循環(huán)使用的用能模式，實現(xiàn)熱能的級別提升?！　。?）熱泵空調(diào)系統(tǒng)是合理利用高位能的模范。熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用高位能作為驅(qū)動能源，推動動力機(jī)（如電機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)、燃油機(jī)等），然后再由動力機(jī)驅(qū)動工作機(jī)（如制冷機(jī)、噴射器）運(yùn)行。工作機(jī)像泵一樣，把低位熱能輸送至高位以向用戶供暖，實現(xiàn)了科學(xué)配置能源?！　。?）熱泵空調(diào)系統(tǒng)用大量的低溫再生能源替代常規(guī)空調(diào)中的高位能。通過熱泵技術(shù)，將貯存在土壤、地下水、地表水或空氣中的自然低品位能源，以及生活和生產(chǎn)排放的廢熱，用于建筑物的采暖和熱水供應(yīng)?！　。?）暖通空調(diào)用熱一般來說都是低溫?zé)嵩?。如風(fēng)機(jī)盤管只需要50－60℃熱水，地板輻射采暖一般要求提供的熱水溫度低于50℃。這為使用熱泵創(chuàng)造了提高性能系數(shù)的條件。也就是說，在暖通空調(diào)工程中采用熱泵，有利于提高它的制熱性能系數(shù).因此，暖通空調(diào)是熱泵應(yīng)用的理想用戶之一?！　』谏鲜鎏攸c，熱泵技術(shù)注定會在我國暖通空調(diào)中興盛，熱泵在我國的應(yīng)用與發(fā)展也充分證明了這一點。正因為堅信上述理念，我們才能從20世紀(jì)60年代開始研究熱泵技術(shù)，一直堅持到現(xiàn)在。

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