论文部分内容阅读
热泵型溶液除湿(HPLD)新风系统的应用越来越广泛,但目前对HPLD新风系统的环境适应性、系统的性能优化等研究还不充分。本文以常规HPLD新风系统为研究对象,通过项目实测、数值模拟和实验研究等方法对以上问题展开了研究。以系统环境适应性分析为基础,提出了HPLD系统的组合应用形式,进行了组合式除湿系统性能优化以及HPLD系统部件匹配优化,制作了溶液除湿样机并测试了样机运行性能。具体研究内容如下:首先,建立HPLD系统核心部件、介质物性参数计算数学模型,通过实验验证了模型的准确性。基于以上模型,建立HPLD系统性能分析模型。其次,通过HPLD产品性能实测与系统性能分析,讨论了HPLD系统环境适应性。在研究工况下,新风温度升高1℃,系统COP下降率为0.7%;新风含湿量增加1g/kg时,系统COP下降率为4.1%,新风湿度升高造成系统COP大幅度下降,系统对新风湿度变化的适应性差。然后,为提高HPLD系统的环境适应性,提出冷却除湿与溶液除湿组合、双级溶液除湿组合两种组合式除湿系统,并进行组合式除湿系统级间参数优化分析。优化结果是:冷却除湿与溶液除湿组合系统、双级溶液除湿组合系统级间新风参数最优状态分别为:温度19.8℃,含湿量13.3 g/kg和温度27℃,含湿量14.0 g/kg。在最优设计工况下,相比于单一HPLD系统,冷却除湿与溶液除湿组合系统、双级溶液除湿组合系统COP分别提高48.1%和61.6%。最后,研究溶液除湿系统部件匹配设计方法。进行样机蒸发/冷凝器、除湿/再生器等部件匹配优化,设计样机测试、电气系统,制作HPLD实验样机,并进行样机性能测试。测试结果为:在设计工况下,样机送风温度16.8℃,含湿量7.81 g/kg,系统COP为3.11。送风参数与系统性能良好,验证了组合式除湿方案的可行性以及部件匹配优化方法的准确性。在变工况下,样机送风温度、含湿量随新风流量、再生空气流量的增加而增加;系统溶液浓度几乎不受新风、再生空气流量的影响;新风、再生空气流量减小有利于提高热泵型溶液除湿新风系统COP和系统EER。本研究提出了热泵型溶液除湿新风系统的组合应用形式以及组合式系统级间参数优化方案,建立了系统部件匹配优化设计方法。研究结果对溶液除湿产品设计与生产具有参考价值,对溶液除湿新风系统的推广应用具有促进作用。