太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究及系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析

【摘要】：本文理論部分建立了太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)各部件的模型,包括集熱板模型、冷凝器模型、蒸發(fā)器模型、壓縮機(jī)模型及膨脹閥模型,并結(jié)合各部分的模型建立了系統(tǒng)整體的模型；為了提高集熱板模型的精確度,引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)校正對(duì)集熱板的理論模型進(jìn)行了校正,通過(guò)驗(yàn)證,集熱板的模擬精度得到了提高；為了使模擬更加方便,運(yùn)用C#編寫了太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)模擬軟件,該軟件可即時(shí)的導(dǎo)出數(shù)據(jù),快捷查看模擬結(jié)果,使模擬過(guò)程更加方便；對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行了模擬,得出了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能情況。本文實(shí)驗(yàn)部建立了太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái),分針對(duì)太陽(yáng)能集熱板、熱泵機(jī)組及太陽(yáng)能系統(tǒng)整體運(yùn)行性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和分析。實(shí)驗(yàn)得出了系統(tǒng)在冬季的太陽(yáng)輻射條件下,集熱器內(nèi)部的水溫變化和太陽(yáng)輻射對(duì)于其進(jìn)出口溫差的影響；蒸發(fā)器進(jìn)水溫度與冷凝器進(jìn)水溫度對(duì)于壓縮機(jī)進(jìn)出口壓力溫度的影響、對(duì)于壓縮機(jī)耗功的影響、對(duì)于系統(tǒng)制熱量和吸熱量及系統(tǒng)制熱系數(shù)的影響；系統(tǒng)整體的運(yùn)行性能情況。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上對(duì)太陽(yáng)輻射與系統(tǒng)制熱量和性能系數(shù)的實(shí)驗(yàn)值和模擬值進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果的吻合度高。本文還以典型北方地區(qū)的住宅熱用戶為例,全面分析了太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)應(yīng)用于地板輻射采暖的可行性、節(jié)能性和環(huán)保性,同時(shí)分析了系統(tǒng)從長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)于用戶的經(jīng)濟(jì)效益。得出結(jié)論,系統(tǒng)用于北方地區(qū)冬季采暖可有效節(jié)能減排,同時(shí)在長(zhǎng)期運(yùn)行下經(jīng)濟(jì)性高。 【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能 熱泵 性能分析 經(jīng)濟(jì)性分析
【學(xué)位授予單位】：天津商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TU83;TK519
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 研究背景8-9
• 1.1.1 能源問(wèn)題與能源利用技術(shù)的發(fā)展8-9
• 1.1.2 太陽(yáng)能熱泵利用技術(shù)的提出9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 課題的研究?jī)?nèi)容11-12
• 第二章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立12-20
• 2.1 太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)原理12
• 2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建立12-17
• 2.2.1 熱用戶側(cè)的設(shè)計(jì)12-13
• 2.2.2 熱泵機(jī)組的設(shè)計(jì)13-14
• 2.2.3 集熱器的選擇和設(shè)計(jì)14-17
• 2.3 測(cè)試系統(tǒng)的建立17-20
• 2.3.1 測(cè)點(diǎn)的布置17-18
• 2.3.2 測(cè)試主要儀器及設(shè)備18-20
• 第三章 太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的理論研究20-48
• 3.1 太陽(yáng)能平板集熱器的數(shù)學(xué)模型20-27
• 3.1.2 平板太陽(yáng)能集熱器傳熱過(guò)程分20-21
• 3.1.3 平板集熱器的熱損失21-25
• 3.1.4 集熱器有用能量的效率方程的確定25-26
• 3.1.5 集熱器性能參數(shù)的迭代計(jì)算方法26-27
• 3.2 太陽(yáng)能平板集熱器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)校正模型27-32
• 3.2.1 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)27
• 3.2.2 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型27-29
• 3.2.3 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法29-30
• 3.2.4 模型的建立30-31
• 3.2.5 模型的驗(yàn)證31-32
• 3.3 板式換熱器的模型32-41
• 3.3.3 冷凝器的模型32-35
• 3.3.4 冷凝器模擬結(jié)果分析35-37
• 3.3.5 蒸發(fā)器的理論模型37-39
• 3.3.6 蒸發(fā)器模擬結(jié)果分析39-41
• 3.4 小型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的模型41-42
• 3.4.1 制冷劑流量計(jì)算41
• 3.4.2 壓縮機(jī)功率計(jì)算41-42
• 3.4.3 壓縮機(jī)溫度計(jì)算42
• 3.5 熱力膨脹閥的模型42-43
• 3.5.1 熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu)方程42-43
• 3.5.2 熱力膨脹閥的能量方程43
• 3.5.3 熱力膨脹閥的流量特性43
• 3.6 太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的理論模型建立43-45
• 3.7 系統(tǒng)模擬結(jié)果分析45-47
• 3.8 本章小結(jié)47-48
• 第四章 太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究48-75
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方案的確定48
• 4.2 太陽(yáng)能集熱器運(yùn)行性能實(shí)驗(yàn)研究48-50
• 4.3 熱泵機(jī)組運(yùn)行性能實(shí)驗(yàn)研究50-70
• 4.3.1 不同蒸發(fā)入口溫度下壓縮機(jī)運(yùn)行性能51-54
• 4.3.2 不同蒸發(fā)入口溫度下系統(tǒng)整體運(yùn)行性能54-59
• 4.3.3 不同冷凝出口溫度下壓縮機(jī)運(yùn)行性能59-62
• 4.3.4 不同冷凝出口溫度下系統(tǒng)整體運(yùn)行性能62-66
• 4.3.5 蒸發(fā)器進(jìn)水與冷凝器出水對(duì)蒸發(fā)溫度、冷凝溫度影響66-67
• 4.3.6 蒸發(fā)溫度與冷凝溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響67-70
• 4.4 太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)整體性能實(shí)驗(yàn)研究70-72
• 4.5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果的對(duì)比分析72-73
• 4.6 本章小結(jié)73-75
• 第五章 太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)供熱的經(jīng)濟(jì)性分析75-81
• 5.1 系統(tǒng)供暖可行性75-76
• 5.2 節(jié)能性76-77
• 5.3 環(huán)保性77-78
• 5.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析78-80
• 5.4.1 計(jì)算給定參數(shù)78
• 5.4.2 主要經(jīng)濟(jì)參數(shù)78-79
• 5.4.3 計(jì)算結(jié)果分析與比較79-80
• 5.5 本章小結(jié)80-81
• 第六章 結(jié)論和展望81-83
• 6.1 結(jié)論81
• 6.2 展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文86-89
• 致謝89

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