海水源熱泵用毛細管前端換熱器的應用研究.pdf

1、環(huán)境污染與能源短缺問題已經成為當今世界關注的焦點問題，空調、采暖以及熱水供應系統(tǒng)的能耗是建筑能耗的重要組成部分，如何降低這一部分能耗，對于調整能源結構，實現可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。海洋蘊藏著大量的可再生能源，海水的比熱容比空氣大，是一種理想的空調系統(tǒng)冷熱源。尋找一種換熱效率高、造價低且能應用于多種不同海域的前端換熱系統(tǒng)是目前海水源熱泵應用需要解決的主要問題。
　　本文提出一種新型的海水源熱泵前端換熱系統(tǒng)，將毛細管前端換熱器固定在混

2、凝土沉箱內置于流動海水中，可以很好地解決換熱器的固定以及防止海浪沖擊等問題。毛細管換熱器為塑料材質，兼具防腐與造價低廉的優(yōu)點，但其傳熱特性對系統(tǒng)的設計和運行至關重要。本文核心研究內容為對毛細管前端換熱器進行數值模擬，評價其換熱性能，聯(lián)系實際工程計算冷、熱負荷，對以毛細管為前端換熱器的海水源熱泵進行熱經濟學分析。具體的研究內容如下：
　　(1)建立毛細管前端換熱器的理論模型，并對其進行傳熱分析計算。
　　(2)根據實際情況，確

3、定可行的毛細管前端換熱器布置方案，經過合理簡化，建立不同管長的毛細管前端換熱器的三維模型，對比文獻[84]的實驗結果，進行模型驗證。通過查閱相關文獻，確定海水溫度、海水流速等關鍵參數。
　　(3)確定仿真計算的工況以及邊界條件，根據獲取到的相關物性參數，利用CFD數值模擬軟件對建立好的三維模型進行數值模擬，得到毛細管前端換熱器在不同管長、不同介質流速下的進出口溫度分布。
　　(4)根據仿真計算得到的換熱器進出口溫度，利用公式