热泵习题课及答案lml.docx
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热泵习题课及答案lml
热泵习题课及答案lml
一、计算题
1:
若向室内供热10kw,采用两种用供热方案,求所需电能的消耗量,并对比作出结论。
(1)采用电阻式加热器,直接加热室内空气。
(2)用电能拖动热泵供热。
假设利用炼钢厂废热,供热温度为10℃,向室内供热温度为40℃,热泵采用逆卡诺循环。
解
(1)采用电阻式加热器,直接加热室内空气,则需要供给的电能为10kw
(2)用电能拖动热泵供热。
假设利用炼钢厂废热,供热温度为10℃,向室内供热温度为40℃,热泵采用逆卡诺循环,则需消耗电能
εh=T2/(T2-T1)=(273+40)/(40-10)=10.4
W=Q/εh=10/10.4=0.96kw
从上面的分析求解过程可以看到采用废热利用的热泵供热,非常节约能源。
2作业题,画出压焓图,标注,确定4个参数求解9项指标
一水/水热泵制热时,工作条件为:
冷凝器工作压力为1MPa,蒸发器工作压力为0.3Mpa,空调用供热水进出口温度分别为10℃、18℃,取传热温差为5℃,冷凝器中过冷度为4℃,压缩机进气温度为11℃、出气温度为40℃,理论输气量为Vh=0.012m3/s,压缩机的输气系数为0.83,指示效率为0.9,机械效率为0.86,热泵工质为R407C。
要求画出压焓图,在图上标注7点,求解如下9项指标:
(1)单位质量吸热量
(2)单位理论压缩功
(3)单位实际压缩功
(4)单位理论制热量
(5)单位实际制热量
(6)工质循环流量
(7)单位理论热泵制热量
(8)压缩机的轴功率
(9)热泵实际制热系数
解:
单级蒸气压缩式热泵循环的热力计算(重点)
4个状态参数(压焓图上1、2、5、6点)
9个指标
7水源热泵的特点与制约条件是什么?
水源热泵的特点:
(1)属可再生能源利用技术
(2)高效节能(3)运行稳定可靠(4)环境效益显著(5)一机多用,应用范围广(6)自动运行。
制约条件:
(1)可利用水源条件限制
(2)水层的地理结构限制(3)投资的经济性。
8热泵的主要分类有哪四种?
答:
1、按工作原理分
2、按驱动方式分
3、按热源与供热介质的组合方式分
4、按低位热源分
9对蒸气压缩式热泵工质的有哪些要求?
答:
1热物理性质
•临界温度应比冷凝温度高得多
•单位容积制热量要大
•饱和压力应适中
•绝热指数要小,液体比热要小
•传热性能好
•流动阻力小
2对环境的友好性
•大气臭氧层ODP值
•温室气体GWP值
3其他要求
良好的化学稳定性
对人的生命和健康无害
经济性,价廉易得
与水的溶解关系
与润滑油具有亲和性(溶解度大小利弊)
10判断下列热泵简图的类型,并指出热泵制热时的蒸发器与制冷器。
土壤/水热泵
土壤/空气热泵
三、填空题(每题一分)
1.常用的热泵工质有_________________等,写出两种自然热泵工质_________________。
R22,R134a,R407c,氨和二氧化碳
2.压缩式热泵系统中,膨胀阀的作用是________________。
节流降压
3.热泵的驱动能源有________________。
电驱动、热驱动和发动机驱动
4.热泵系统常用的热源种类有________________。
空气、水、土壤、太阳能
5热泵工质R22的替代,用新型工质________不用改换回路只需更换润滑油即可。
R407c
6蒸气压缩式热泵常用压缩机的类型有________________________________________________________________________________________________。
活塞式压缩机、离心式压缩机、涡旋式压缩机、螺杆式压缩机
7蒸气压缩式热泵机组有_______________________________________________________
_________________________。
水/水热泵机组、空气/水热泵机组、水/空气热泵机组和空气/空气热泵机组
8热泵用压缩机的特点和要求是________________________________________________________________________________。
1.热泵用压缩机的工作温度范围更宽,2.热泵用压缩机的抗液击能力更强
9空气源热泵会出现的典型问题是_______________________________________。
结霜形成的恶性循环
10对蒸气压缩式热泵工质的热物理性质要求有_______________________________________________________________________________________________________________________。
临界温度应比冷凝温度高得多、单位容积制热量要大、饱和压力应适中、绝热指数要小、液体比热要小、传热性能好、流动阻力小
11蒸气压缩式热泵常见故障有_______________________________________________________________________________________________________________________。
无制冷或制热效果、热量或冷量不足、压缩机的吸气温度不正常、压缩机的排气压力和温度不正常
12衡量热泵工质对环境的友好性两个指标是______________________________________。
ODP值和GWP值
13土壤源热泵包括的几个主要部分分别是______________________________________________________________________________________________________。
14一次能源指_____________________________________。
可再生能源包括_____________________________________。
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