太阳能水源热泵复合系统的（火用）分析及试验研究

【摘要】：太阳能水源热泵复合系统是一种节能的建筑冷热源系统,为了进一步发掘其节能潜力,改进系统、优化系统运行方案,本文对某太阳能水源热泵复合系统进行了分析和试验研究,首先介绍了它的工作原理和构成及其运行模式和控制方案,然后介绍了工程分析方法,并建立了该系统的分析模型和太阳能集热系统仿真数学模型,最后对太阳能集热系统进行了运行模拟,对系统进行了试验测试,并依据试验测试和模拟结果对系统进行了分析。 分析结果表明,在测试条件下的太阳能水源热泵复合系统制热蓄冷模式下的COP在3.42～3.57之间变化,系统综合性能COP在5.8～6.2之间变化,制热释冷模式下COP在3.2～3.4之间变化。 太阳能集热系统采用蓄热水箱水量恒定提高蓄热水温度运行方案的效率比蓄热水箱水温恒定提高蓄热水箱热水量运行方案的效率高。适当提高集热器的接通标准温度Ton和切断标准温度Toff有利于提高太阳能集热系统的效率,该系统的Ton设为20℃时系统的效率最高,Toff不宜低于8℃。 系统制热蓄冷运行模式比制热释冷运行模式的效率高25%左右。系统制热蓄冷运行时,应设定蒸发器进出口平均水温大于5℃;系统制热释冷运行时,应设定蒸发器进出口平均水温小于19℃。 各循环水泵的损率是很大的,达到22%左右,应给循环水泵增加变频器,根据蒸发器侧水流平均温度来调节水泵转速,提高系统效率,蒸发器侧进出口平均水温应控制在5～19℃。 应将原均温蓄热水箱改造为温度分层水箱,应为供热水水泵增加变频器来调节供热水流量以节省供热水水泵的能耗。 【关键词】：太阳能 水源热泵 模拟 试验 火用分析
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU831;TU18
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-11
• 第1章 绪论11-22
• 1.1 中国发展建筑节能的必要性11
• 1.2 复合太阳能水源热泵技术的研究背景和意义11-13
• 1.3 (?)分析方法应用的研究背景和意义13-14
• 1.4 太阳能热泵复合系统简介14-15
• 1.5 分析方法的应用15-20
• 1.5.1 分析方法简介15-16
• 1.5.2 的定义及其基本计算式16-18
• 1.5.3 分析的基本原理18-19
• 1.5.4 单元设备和生产系统分析模型19-20
• 1.6 课题研究的主要内容与创新20-22
• 1.6.1 本文研究的主要内容20-21
• 1.6.2 论文的创新性成果21-22
• 第2章 太阳能水源热泵复合系统22-29
• 2.1 太阳能水源热泵复合系统的结构组成和工作原理22-23
• 2.1.1 太阳能水源热泵复合系统的结构组成22
• 2.1.2 太阳能水源热泵复合系统的工作原理22-23
• 2.2 太阳能水源热泵复合系统的运行模式23-25
• 2.2.1 太阳能集热系统独立运行模式23
• 2.2.2 水源热泵独立运行模式23-24
• 2.2.3 太阳能水源热泵复合系统联合运行模式24-25
• 2.3 太阳能水源热泵复合系统的技术特点25-27
• 2.3.1 太阳能集热系统和水源热泵系统互补25
• 2.3.2 功能多样化、调节灵活25
• 2.3.3 节能效果显著25-27
• 2.4 太阳能水源热泵复合系统运行模式的控制方案27-28
• 2.4.1 太阳能集热系统独立运行模式控制方案27-28
• 2.4.2 水源热泵系统独立运行模式控制方案28
• 2.4.3 太阳能水源热泵复合系统联合运行模式控制方案28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 太阳能水源热泵复合系统火用分析模型29-46
• 3.1 太阳能集热系统的仿真数学模型29-37
• 3.1.1 太阳能集热系统单块集热器参数计算29-32
• 3.1.2 太阳能集热系统集热器吸收的太阳辐射量计算32-34
• 3.1.3 太阳能集热系统蓄热水箱的热损失系数计算34
• 3.1.4 考虑集热器串装和热水循环管路热损失的修正因子34-37
• 3.2 太阳能集热系统独立运行分析模型37-39
• 3.2.1 太阳能集热器黑箱模型38
• 3.2.2 太阳能集热系统循环水泵黑箱模型38
• 3.2.3 蓄热水箱黑箱模型38-39
• 3.2.4 太阳能集热系统灰箱模型39
• 3.3 水源热泵系统独立运行分析模型39-43
• 3.3.1 水源热泵系统能量关联系统模型39-41
• 3.3.2 水源热泵系统制热蓄冷运行分析模型41-43
• 3.3.3 水源热泵系统制热释冷运行分析模型43
• 3.4 太阳能水源热泵复合系统联合运行分析模型43-45
• 3.4.1 太阳能水源热泵复合系统联合运行的效率44
• 3.4.2 太阳能水源热泵复合系统联合运行的损44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 太阳能水源热泵复合系统仿真和试验研究46-78
• 4.1 太阳能水源热泵复合系统运行试验研究46-66
• 4.1.1 太阳能水源热泵复合系统测试仪器及测试参数46-48
• 4.1.2 太阳能水源热泵复合系统运行试验48-66
• 4.2 太阳能集热系统运行仿真及分析66-71
• 4.2.1 太阳能集热系统运行仿真66-69
• 4.2.2 太阳能集热系统独立运行分析69-71
• 4.3 水源热泵系统独立运行分析71-74
• 4.3.1 水源热泵系统制热蓄冷运行分析71-72
• 4.3.2 水源热泵系统制热释冷运行分析72-74
• 4.4 太阳能水源热泵复合系统联合运行分析74-77
• 4.5 本章小结77-78
• 结论与展望78-80
• 参考文献80-83
• 致谢83-84
• 附录 A （攻读学位期间所发表的学术论文目录）84

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于方法的空调冷热源系统优化决策    龚光彩,曾巍,常世钧

太阳能与热泵技术应用在暖通空调中的进展    吕东彦;龚光彩;

并联式太阳能热泵热水系统最佳匹配研究    江乐新;楼静;黎恢山;蒋佳利;

太阳能热泵组合系统中的设备能量平衡    张小松,兰国彬,杜垲,费秀峰

冷热源及建筑节能的研究现状和进展    常世钧,龚光彩

水源热泵在建筑中的节能应用    石中玉;孙建红;

分析理论发展综述    杨秀奇,訾琨

太阳能热泵技术研究进展    矫洪涛;王学生;魏国;

水源热泵机组特性模拟与实验研究    张成宇;张欢;由世俊;宋国军;

太阳能热利用与建筑结合技术讲座(三) 太阳能采暖系统    何梓年

基于功率密度法分析及优化斯特林热机    陈鸿伟;李丰;顾舒;许振宇;

基于储氢合金的太阳能制冷系统理论研究    孟翔宇;杨福胜;鲍泽威;邓建强;张早校;

太阳能热动力系统效率分析    姚虹;白海平;

基于超级电容的太阳能楼道照明系统的设计    王志勇;田树仁;夏国明;李凯;马香普;

西藏拉萨太阳能发电系统设计及优化    赵超;

一种回收排水热的新型热泵式热水器的设计    孔祥雷;周根明;陈育平;

火电机组1000MW双列高加热力系统模型的建立及分析    李永华;吴洪浩;桂婷婷;

寒冷地区农村组合式太阳房的节能性分析    金虹;周春艳;

多功能热泵空调热水器的模拟与实验分析    徐国英;李舒宏;张小松;武文彬;

哈尔滨季节性土壤蓄冷不同蓄冷模式    杨涛;郑茂余;王潇;张小松;

太阳能空气集热器传热性能实验研究    魏琪;赵俊;

上海地区多联式空调系统全年动态能耗分析    陈茂科;胡松涛;周睿;王刚;李绪泉;

家用热泵辅助太阳能热水系统热经济性研究    魏琪;奚加平;

通信机房(基站)用蒸发冷却空调应用初探    周海东;黄翔;屈元;

太阳能热泵国内外发展现状及应用分析    祖文超;李琼;

太阳能辅助热泵系统分析与研究    王强;尚鑫;

蒸发式冷气机在通信基站的适用性分析    周海东;黄翔;屈元;

太阳能热泵热水系统并联式与串联式的性能比较    王雅楠;王沣浩;

热泵机组在印染污水废热回收中的应用    张信荣;郑秋云;孟柄良;

太阳能热泵复合热水系统的性能研究    丁一;李舒宏;张小松;王燕俊;

基于海洋可持续发展的中国海洋科技创新战略研究    倪国江

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

广府传统民居通风方法及其现代建筑应用    曾志辉

纳米流体辐射特性机理研究及其在太阳能电热联用系统中的应用研究    赵佳飞

高压气动比例减压阀的结构优化与特性研究    徐志鹏

反型聚合物太阳能电池的研究    李福民

蓄冷降温式太阳电池组件材料和热特性的理论与实验研究    秦红

碟式斯特林太阳热发电系统太阳模拟器的设计与实验研究    杜景龙

泛（火用）分析方法及其应用研究    蒋爱华

基于系统辨识的太阳能—相变蓄热新风供暖系统控制策略研究    李鹏

太阳能热泵供暖技术综述    王振辉;崔海亭;郭彦书;彭培英;

空调设计中冷热源选择及节能措施    俞少俊

太阳能热泵生活热水供应装置的开发与研究    张喜明;白莉;于立强;

空调冷热源方案的多指标决策技术及应用    裴清清,张定军,李冰

西藏民居与太阳能    燕果

强制循环太阳能热水系统的实验研究    张喜明;白莉;于立强;齐子姝;

高炉能量平衡和熥平衡分析    祝立萍,龚义书

小型热电站热电联产分析及节能评价    周旭康

输油泵站的平衡与能量平衡    李荣晖,刘凯

国外节能建筑对太阳能的利用    苑金生

携手共进 和谐共赢——2006年中宇分散式水源热泵南宁推广会    李开钰;

水源热泵空调应用    周政平

水源热泵在住宅工程中的应用    王洪星,潘丽萍,王海兵

水源热泵系统带给内蒙古供热制冷新概念    王戈,张晓东

水源热泵技术的前景分析    王巧利

新型节能环保采暖(制冷)技术──水源热泵    陈铁成,夏鑫

大规模推行水源热泵规划应用    武云甫,花蕊,任晓燕

浅谈水源热泵空调机组在邢台的应用及发展前景    梁志棉

水源热泵空调系统应用分析及对地下水的影响    黄代英

关于水源热泵型空调系统的工程应用    魏一然

上海世博园区江水源热泵应用研究    龙惟定;马宏权;梁浩;张文宇;张思柱;吴筠;

海水源热泵在夏热冬暖地区的设计与应用    崔海成;邹怀学;

水源热泵在水厂中的应用    蔡龙俊;刘松;

我国水源热泵的研究现状    王芳;范晓伟;周光辉;连之伟;

水源热泵在湖南地区推广的可行性探讨    刘婷婷;彭建国;张国强;陈晓;

离心式污水源热泵在淄博某项目的设计与应用    焦保凯;王春;

离心式污水源热泵在淄博某项目的设计与应用    焦保凯;王春;

蓄冰技术与水源热泵的结合    袁东立;郭庆沅;陈晓琳;蒋金山;

水源热泵空调系统的特点及设计方法    蔡龙俊;李新蕊;

利用湖水的水源热泵系统应用分析    陈晓;张国强;林宣军;林汉柱;

青岛将建国内最大海水源热泵空调项目    张铭

黄鸣：为开发太阳能呐喊    本报记者 韩生华

应用材料西安太阳能技术中心投产    记者 张哲浩

能源大国沙特重视开发太阳能    本报驻沙特特约记者 张瑛平

葆光：引领污水源热泵行业发展    

中国太阳能可持续发展模式领航世界    本报记者:韩丹

禁氟：太阳能产业分水岭    张佩颖

国际太阳能技术促进转让中心落户兰州    记者 苗世新 蒲英

四季沐歌公司启动“补天”行动    封南

水源热泵，打造绿色“暖冬”    本报记者 郑国平

水源热泵调温温室研制及试验研究    王吉庆

湖库塘开式水源热泵的水体传热与系统性能研究    范亚明

热能贮存和应用中若干热物理问题研究    张海峰

太阳能—空气复合热源热泵系统性能研究    刘寅

与新型百叶集热墙结合的复合太阳能炕系统实验和理论研究    江清阳

太阳能建筑整合设计对策研究    赵群

新型分布式供能系统热力特性研究    王锡

上海高层住宅外界面太阳能系统整合设计研究    史洁

太阳能—相变蓄热新风控制系统的研究    王丽丽

间歇采暖太阳能建筑热过程及设计优化研究    王登甲

太阳能水源热泵复合系统的（火用）分析及试验研究    王立军

地表水源热泵在珠江三角洲地区应用的可行性分析    许丁雪

地表水源热泵在吉林市应用的实验研究    陈超

太阳能矿井水源热泵复合系统分析研究    冯旭辉

污水源热泵的设计及应用    于蕾

闭式地表水源热泵水体热承载能力研究    谭理政

水源热泵区域集中供冷供热系统定价方法的研究    薛眯眯

水源热泵输配系统能耗问题研究    王后帅

地表水源热泵与蓄能技术的集成应用研究    张南桥

西藏太阳能与水源热泵联合供暖应用研究    程建国