太阳能复合能源空调热水系统运行特性的实验研究

【摘要】：随着我国经济的发展,能源消耗量逐年增高,建筑能耗作为能源消耗的一个重要的组成部分。对于降低建筑能耗,国内外的学者都做了许多的相关研究,以往的研究大多正对单一装置进行研究,其能效提升空间不高,而且环境效益也不甚明显。 本研究通过将太阳能热水系统和空调热泵系统结合,设计出太阳能复合能源空调系统。复合系统采用一个室内风冷换热器、一个室外风冷换热器、一个热回收换热水箱,一套太阳能热水器,通过巧妙地系统流程设计,实现了单独制冷,单独热水,制冷兼热水三种模式功能。分别对该系统的3种模式在标准工况下的换热性能进行试验并进行了数据分析,结果表明该系统比传统单一系统更为高效的,其单独制冷模式下系统最高COP可达5.34,单独热水模式下的静态加热系统COP可达5.78,制冷兼热水模式下系统COP可达4.5。此外,基于广州典型气候年的全年气候数据,通过计算模拟整个太阳能复合能源空调热水系统全年的热水供应情况,及其运行效能,结果表明太阳能复合能源空调热水系统在进水温度为40℃时有最优的能效特性和实用性,显示了该系统在以广州为典型城市的太阳能资源丰富的南方地区的节能优势和良好的环境效应。 基于将本研究的复合系统推广应用的目的,还对太阳能复合能源空调热水系统的经济性进行了分析,通过综合能源评价法比较,证明了复合系统相对于单一空调系统及传统的单一热水系统,其综合能源价格(0.128元/kWh)最低,证明其具有卓越的经济优势,对该复合系统的在南方地区的应用推广具有重要的实际意义。 【关键词】：热泵 太阳能 热回收 运行特性
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TK512.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题背景8-10
• 1.2 国内外空调热水系统技术研究与发展概况10-13
• 1.3 本课题研究内容13-15
• 2 太阳能复合能源空调热水系统结构设计15-28
• 2.1 系统的组成及原理16-20
• 2.2 系统的结构设计20-27
• 2.3 本章小结27-28
• 3 太阳能复合能源空调热水系统的实验研究28-39
• 3.1 实验装置及测试方法29-31
• 3.2 系统各模式下的性能实验结果及分析31-37
• 3.3 本章小结37-39
• 4 太阳能复合能源空调热水系统供热水模拟及经济性分析39-49
• 4.1 模拟实验系统模型建立40-41
• 4.2 模拟实验结果及性能分析41-44
• 4.3 太阳能复合能源空调热水系统经济性分析44-48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 结论与展望49-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-56
• 附录 攻读学位期间发表论文情况56

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