保护环境和节约能源,已成为全球性热点问题。如何利用工业生产过程中产生的大量低温余热也越来越受到人们的重视。热泵作为一种利用低温热源的节能装置,用于余热回收和提高能源利用率的意义变得日趋重要。本文针对大连北海热电厂三号汽轮机在生产过程中,通过循环水排出大量低温余热的实际情况,研究采用水源热泵空调系统回收循环水排出的低温余热,实现对厂区办公楼供冷供热。 本文首先指出了开发制冷剂热力性质分析计算软件的必要性,分析了计算制冷剂热力性质的三类方法:图表法、状态方程法和多项式函数拟合法。开发了制冷机/热泵循环分析软件,可以实现采用12种不同工质的单级蒸气压缩式制冷机/热泵系统的热力循环分析计算。在总结国内、外采用热泵技术的经验与成果的基础上,根据热电厂生产实际,研究了厂区办公楼供热空调中应用热泵系统的可行性,给出了以电厂循环水为热源的水源热泵空调系统的设计方案。 文中分别采用综合效率优化和热经济优化两种方法对水源热泵空调系统进行了优化分析研究,进一步提高了水源热泵系统的性能。按照使制冷制热两种典型工况下热力学综合效率最佳的原则,采用挟点温差分析的方法对系统的主要部件参数进行了优化选择计算;并以系统的单位输出负荷年度计算总成本最低为热经济优化目标,对水源热泵空调系统进行了优化设计。通过分析,给出了不同优化目标时系统的优化方向。 为了更加全面地分析水源热泵空调系统的经济性,针对大连地区目前应用较多的几种能源利用形式,选取初投资、运行费用等重要方面为评价对象,将水源热泵空调系统与之进行了技术经济比较。结果表明在热电厂采用水源热泵系统是最佳方案。对电厂办公楼采用水源热泵系统供暖的运行费用进行了计算和比较,结果显示采用水源热泵系统供暖与原方式相比,每年可节省费用26万元。可见热电厂采用水源热泵空调系统可以降低初投资费用,实现系统高效节能运行,是最理想的空调方式。从而进一步论证了研究低品位能源利用系统的重要意义。