热机热泵学习教案.pptx

《热机热泵学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热机热泵学习教案.pptx（12页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、会计学1热机热机(rj)热泵热泵第一页，共12页。内容内容(nirng)房间能耗的计算房间能耗的计算供暖方案供暖方案能耗降低的极限能耗降低的极限供热效率随室外温度变化的曲线供热效率随室外温度变化的曲线总结总结第1页/共12页第二页，共12页。房间房间(fngjin)(fngjin)能耗能耗热耗指标：单位建筑面积热耗指标：单位建筑面积(jin zh min j)(jin zh min j)的耗热量的耗热量建筑物耗热量来源：建筑物耗热量来源：围护结构传热耗热量围护结构传热耗热量冷风渗透和侵入耗热量冷风渗透和侵入耗热量水分蒸发耗热量水分蒸发耗热量假设门窗紧闭，由于冷风渗透和侵入耗热量以及水分蒸发耗热

2、假设门窗紧闭，由于冷风渗透和侵入耗热量以及水分蒸发耗热量影响不大且不好估算，仅计算主要的围护结构传热耗热量。量影响不大且不好估算，仅计算主要的围护结构传热耗热量。第2页/共12页第三页，共12页。n n地面和屋顶地面和屋顶(w dn)(w dn)面面积为积为2020n n墙壁面积为墙壁面积为（17.5+14+14+17.5-1.6-117.5+14+14+17.5-1.6-1）n n门材料为木头，窗为玻璃门材料为木头，窗为玻璃n n围护结构基本耗热量计算公式围护结构基本耗热量计算公式n nK K：传热：传热(chun r)(chun r)系数系数 A A：材料面积：材料面积n n：室内外温差：

3、室内外温差n n导热系数：导热系数：n n:围护结构传热围护结构传热(chun r)(chun r)阻阻 ：外表面：外表面换热系数换热系数n n：内表面换热系数：内表面换热系数 ：各层材料导热系数：各层材料导热系数n n：材料厚度：材料厚度房间房间(fngjin)能耗能耗5m4m3.5m2m0.8m1m1m第3页/共12页第四页，共12页。n n设墙壁设墙壁(qingb)(qingb)厚度为厚度为0.2m0.2m，其中水泥砂浆厚，其中水泥砂浆厚0.02m0.02m，砖头和厚砖头和厚0.15m0.15m，混凝土厚，混凝土厚0.03m,0.03m,玻璃厚玻璃厚0.005m0.005m，门厚，门厚0

4、.05m0.05m。n n根据查得的数据和已知的公式最终算出房间在题目所给根据查得的数据和已知的公式最终算出房间在题目所给的条件下的热耗为：的条件下的热耗为：n nq=4955.27J/sq=4955.27J/s房间房间(fngjin)能耗能耗第4页/共12页第五页，共12页。热机和热泵热机和热泵(r bn)的工作原理的工作原理n n热机n n热机从高温处吸热，将部分能量转化为功对外输出，其余向低温处放出。n n热泵n n热泵依靠(yko)外界输出功，从低温处吸热，连同外界做功转化成的热量一起排向高温处第5页/共12页第六页，共12页。对题中不等式的理解对题中不等式的理解(lji)n n对于本

5、题来说，热机的作用是供暖，因此对于理想可逆循环来说对于本题来说，热机的作用是供暖，因此对于理想可逆循环来说n n 有有n n 即即n n （其中、均为正数（其中、均为正数(zhngsh)(zhngsh)。）。）n n卡诺定理（卡诺定理（2 2）：在两个给定温度的热源之间工作的不可逆热机的效率都小于）：在两个给定温度的热源之间工作的不可逆热机的效率都小于可逆热机的效率。（证明见热学课本）可逆热机的效率。（证明见热学课本）n n 根据卡诺定理（根据卡诺定理（2 2）有）有:n n原因应是实际的热机和热泵并不是可逆循环原因应是实际的热机和热泵并不是可逆循环第6页/共12页第七页，共12页。供暖供暖(

6、n nun)方案方案n n若仅使用热机，则热机对外做功的那部分能量无法被利用，而若仅使用热机，则热机对外做功的那部分能量无法被利用，而题中给的能量来源是锅炉，因此仅使用热泵也不符合题意，如题中给的能量来源是锅炉，因此仅使用热泵也不符合题意，如果把热机和热泵联合起来使用，让热机对热泵做功，理想情况果把热机和热泵联合起来使用，让热机对热泵做功，理想情况下热泵可将所有的功转化为热量。就相当于热机和热泵从高温下热泵可将所有的功转化为热量。就相当于热机和热泵从高温(gown)(gown)热源和室外吸热而向室内放热，能量利用率达到最大。热源和室外吸热而向室内放热，能量利用率达到最大。n n能耗降低最大时不

7、等式应取等号，即：能耗降低最大时不等式应取等号，即：第7页/共12页第八页，共12页。能耗降低能耗降低(jingd)的极限的极限n n设锅炉热源、室内、外温度分别为，热机从高温热源吸热设锅炉热源、室内、外温度分别为，热机从高温热源吸热(x r)(x r)，放热，放热,则有：则有：n n设热泵从室外吸热设热泵从室外吸热(x r)(x r)，对室内放热，同理有：，对室内放热，同理有：n n设维持室温所需热量为，则设维持室温所需热量为，则n n在此过程中仅需锅炉提供能量，因此能耗降低了。在此过程中仅需锅炉提供能量，因此能耗降低了。n n由以上关系整理可得：由以上关系整理可得：n n/s/s第8页/共

8、12页第九页，共12页。供热效率曲线供热效率曲线(qxin)nn供供热热效效率率应应为为nn在在室室外外温温度度从从变变化化时时，可可画画出出下下面面(x xi i mmi ia an n)的的理理论论曲曲线线：25326327328329330302468101214Series1第9页/共12页第十页，共12页。总结总结(zngji)n n1.对房间热量散失做了简化与近似，但这种方法基本可靠，得出(d ch)一个假设的房子的热耗指标。n n2.卡诺循环的效率与工质无关，故可以忽略工作物质的不同n n3.设计了热机与热泵联合工作的供暖方案，事实证明存在这种机器。n n4.算出了热机热泵联合工作的极限值。n n5.得到了供热效率的表达式，画出了曲线，显示室外温度越高，供暖效率越大。第10页/共12页第十一页，共12页。Thankyou第11页/共12页第十二页，共12页。