太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)的（火用）分析及試驗研究

【摘要】：太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)是一種節(jié)能的建筑冷熱源系統(tǒng),為了進一步發(fā)掘其節(jié)能潛力,改進系統(tǒng)、優(yōu)化系統(tǒng)運行方案,本文對某太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)進行了分析和試驗研究,首先介紹了它的工作原理和構(gòu)成及其運行模式和控制方案,然后介紹了工程分析方法,并建立了該系統(tǒng)的分析模型和太陽能集熱系統(tǒng)仿真數(shù)學(xué)模型,最后對太陽能集熱系統(tǒng)進行了運行模擬,對系統(tǒng)進行了試驗測試,并依據(jù)試驗測試和模擬結(jié)果對系統(tǒng)進行了分析。 分析結(jié)果表明,在測試條件下的太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)制熱蓄冷模式下的COP在3.42～3.57之間變化,系統(tǒng)綜合性能COP在5.8～6.2之間變化,制熱釋冷模式下COP在3.2～3.4之間變化。 太陽能集熱系統(tǒng)采用蓄熱水箱水量恒定提高蓄熱水溫度運行方案的效率比蓄熱水箱水溫恒定提高蓄熱水箱熱水量運行方案的效率高。適當(dāng)提高集熱器的接通標(biāo)準(zhǔn)溫度Ton和切斷標(biāo)準(zhǔn)溫度Toff有利于提高太陽能集熱系統(tǒng)的效率,該系統(tǒng)的Ton設(shè)為20℃時系統(tǒng)的效率最高,Toff不宜低于8℃。 系統(tǒng)制熱蓄冷運行模式比制熱釋冷運行模式的效率高25%左右。系統(tǒng)制熱蓄冷運行時,應(yīng)設(shè)定蒸發(fā)器進出口平均水溫大于5℃;系統(tǒng)制熱釋冷運行時,應(yīng)設(shè)定蒸發(fā)器進出口平均水溫小于19℃。 各循環(huán)水泵的損率是很大的,達到22%左右,應(yīng)給循環(huán)水泵增加變頻器,根據(jù)蒸發(fā)器側(cè)水流平均溫度來調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,提高系統(tǒng)效率,蒸發(fā)器側(cè)進出口平均水溫應(yīng)控制在5～19℃。 應(yīng)將原均溫蓄熱水箱改造為溫度分層水箱,應(yīng)為供熱水水泵增加變頻器來調(diào)節(jié)供熱水流量以節(jié)省供熱水水泵的能耗。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 水源熱泵 模擬 試驗 火用分析
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TU831;TU18
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 第1章 緒論11-22
• 1.1 中國發(fā)展建筑節(jié)能的必要性11
• 1.2 復(fù)合太陽能水源熱泵技術(shù)的研究背景和意義11-13
• 1.3 (?)分析方法應(yīng)用的研究背景和意義13-14
• 1.4 太陽能熱泵復(fù)合系統(tǒng)簡介14-15
• 1.5 分析方法的應(yīng)用15-20
• 1.5.1 分析方法簡介15-16
• 1.5.2 的定義及其基本計算式16-18
• 1.5.3 分析的基本原理18-19
• 1.5.4 單元設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)分析模型19-20
• 1.6 課題研究的主要內(nèi)容與創(chuàng)新20-22
• 1.6.1 本文研究的主要內(nèi)容20-21
• 1.6.2 論文的創(chuàng)新性成果21-22
• 第2章 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)22-29
• 2.1 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理22-23
• 2.1.1 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成22
• 2.1.2 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)的工作原理22-23
• 2.2 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)的運行模式23-25
• 2.2.1 太陽能集熱系統(tǒng)獨立運行模式23
• 2.2.2 水源熱泵獨立運行模式23-24
• 2.2.3 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)聯(lián)合運行模式24-25
• 2.3 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)的技術(shù)特點25-27
• 2.3.1 太陽能集熱系統(tǒng)和水源熱泵系統(tǒng)互補25
• 2.3.2 功能多樣化、調(diào)節(jié)靈活25
• 2.3.3 節(jié)能效果顯著25-27
• 2.4 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)運行模式的控制方案27-28
• 2.4.1 太陽能集熱系統(tǒng)獨立運行模式控制方案27-28
• 2.4.2 水源熱泵系統(tǒng)獨立運行模式控制方案28
• 2.4.3 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)聯(lián)合運行模式控制方案28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)火用分析模型29-46
• 3.1 太陽能集熱系統(tǒng)的仿真數(shù)學(xué)模型29-37
• 3.1.1 太陽能集熱系統(tǒng)單塊集熱器參數(shù)計算29-32
• 3.1.2 太陽能集熱系統(tǒng)集熱器吸收的太陽輻射量計算32-34
• 3.1.3 太陽能集熱系統(tǒng)蓄熱水箱的熱損失系數(shù)計算34
• 3.1.4 考慮集熱器串裝和熱水循環(huán)管路熱損失的修正因子34-37
• 3.2 太陽能集熱系統(tǒng)獨立運行分析模型37-39
• 3.2.1 太陽能集熱器黑箱模型38
• 3.2.2 太陽能集熱系統(tǒng)循環(huán)水泵黑箱模型38
• 3.2.3 蓄熱水箱黑箱模型38-39
• 3.2.4 太陽能集熱系統(tǒng)灰箱模型39
• 3.3 水源熱泵系統(tǒng)獨立運行分析模型39-43
• 3.3.1 水源熱泵系統(tǒng)能量關(guān)聯(lián)系統(tǒng)模型39-41
• 3.3.2 水源熱泵系統(tǒng)制熱蓄冷運行分析模型41-43
• 3.3.3 水源熱泵系統(tǒng)制熱釋冷運行分析模型43
• 3.4 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)聯(lián)合運行分析模型43-45
• 3.4.1 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)聯(lián)合運行的效率44
• 3.4.2 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)聯(lián)合運行的損44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)仿真和試驗研究46-78
• 4.1 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)運行試驗研究46-66
• 4.1.1 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)測試儀器及測試參數(shù)46-48
• 4.1.2 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)運行試驗48-66
• 4.2 太陽能集熱系統(tǒng)運行仿真及分析66-71
• 4.2.1 太陽能集熱系統(tǒng)運行仿真66-69
• 4.2.2 太陽能集熱系統(tǒng)獨立運行分析69-71
• 4.3 水源熱泵系統(tǒng)獨立運行分析71-74
• 4.3.1 水源熱泵系統(tǒng)制熱蓄冷運行分析71-72
• 4.3.2 水源熱泵系統(tǒng)制熱釋冷運行分析72-74
• 4.4 太陽能水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)聯(lián)合運行分析74-77
• 4.5 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論與展望78-80
• 參考文獻80-83
• 致謝83-84
• 附錄 A （攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄）84

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