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能源是经济进步、社会祥和发展和提高广大人民生活质量的重要物质基础。从古至今,能源问题都决定着一个国家的繁荣昌盛与否。自从改革开放以来,我国的经济实现了腾飞,与之同行的是我国能源的供应和需求之间的极大矛盾,能源短缺的问题逐渐凸显出来。本文提出了一个有机朗肯循环-蒸汽压缩联合式热泵系统,并且通过理论分析,建立了现实可行的模型,并且根据不同的工况,不同的应用场合,不同的工质以及不同的循环方式对系统的各个性能参数进行了比较研究。 有机朗肯-蒸汽压缩联合式热泵系统中同时包含着有机朗肯循环和热泵循环,然而由于有机朗肯循环具有不同的结构,而每一种不同的结构都有着其独特的优势与不足。本文选取了常用的三种有机朗肯循环,采用R134a作为循环系统的工质,根据热力学三个定律建立三个有机朗肯-蒸汽压缩联合式热泵系统的热力学模型,分析了各个影响因素的变化对系统性能的影响曲线,以得出每种系统所独有的优点与不足,并对三种系统的工作特性进行对比。 有机朗肯-蒸汽压缩联合式热泵系统除了在系统结构上衍生出的几种不同的系统,由于其包含两个循环系统,在选取工质的时候也会衍生出两种不同的系统:使用相同工质和不同工质的两种系统。本文对有机朗肯-蒸汽压缩联合式热泵系统的循环原理进行了描述。同时以简单有机朗肯-蒸汽压缩联合式热泵系统为基础建立了系统性能的计算模型。在制冷工况和制热工况下,对有机朗肯循环和热泵循环采用相同工质和不同工质的循环性能进行了比较计算,筛选出了复合系统最适宜的工质,为进一步设计有机朗肯-蒸汽压缩式热泵系统提供理论指导,使此联合式热泵系统的应用成为可能。 本文对相同工质和不同工质两种不同结构的系统,在不同工质的系统中选取R134a和R22分别作为朗肯循环和热泵循环的工质;在相同工质的系统中使用R134a作为系统工质,分别讨论蒸发温度、冷凝温度、过冷度和过冷度对系统性能的影响。 最后介绍了有机朗肯-蒸汽压缩联合式热泵系统的主要结构和初步实验台结构。根据工况对膨胀压缩机、冷凝器和蒸发器进行了理论计算,再通过计算结果进行设备的选取。以完善对试验台的搭建工作。