光伏—太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究
光伏—太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究【摘要】:地球上化石能源的储量是有限的,而人类发展对能源的需求是无限的。探索可再生能源的利用方法和提高现有能源的利用效率,是解决人
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TK513
【目录】:
- 目录3-7
- 摘要7-9
- Abstract9-11
- 第一章 绪论11-25
- 1.1 我国的能源概况及发展趋势11-13
- 1.1.1 能源储量不足11
- 1.1.2 消耗快速增长11-12
- 1.1.3 环境持续恶化12-13
- 1.2 光伏-太阳能热泵系统(PV-SAHP)13-19
- 1.2.1 广泛应用的太阳能光热转换13-14
- 1.2.2 研究发展中的太阳能光电转换14-15
- 1.2.3 光电光热综合利用技术15-17
- 1.2.4 光伏-太阳能热泵系统17-19
- 1.3 多功能热泵系统(MDHP)19-24
- 1.3.1 热泵与节能19-20
- 1.3.2 热泵的发展历史20-22
- 1.3.3 多功能热泵系统22-24
- 1.4 本文的主要内容24-25
- 第二章 光伏-太阳能热泵系统实验平台25-40
- 2.1 PV-SAHP系统的研究背景25-28
- 2.2 PV-SAHP系统的样机原理28-29
- 2.3 PV-SAHP系统的样机试制29-36
- 2.3.1 光伏蒸发器30-33
- 2.3.2 变频涡旋压缩机33-34
- 2.3.3 光伏系统34-36
- 2.4 PV-SAHP系统的测试装置36-39
- 2.5 小结39-40
- 第三章 光伏-太阳能热泵系统的数值分析40-71
- 3.1 太阳辐射模型41
- 3.2 光伏蒸发器模型41-44
- 3.3 热泵循环模型44-53
- 3.3.1 压缩机数学模型45-48
- 3.3.2 换热器数学模型48-51
- 3.3.3 膨胀阀数学模型51
- 3.3.4 热泵工质热物性模型51-53
- 3.4 PV-SAHP系统模拟53-55
- 3.5 PV-SAHP系统的模拟结果及性能分析55-62
- 3.5.1 PV-SAHP系统的光电光热综合利用57
- 3.5.2 PV-SAHP系统的热性能57-61
- 3.5.3 PV-SAHP系统的运行耗能61
- 3.5.4 结构参数对系统性能的影响61-62
- 3.6 光伏蒸发器部件的分布参数分析62-69
- 3.6.1 光伏蒸发器分布参数模型62-65
- 3.6.2 光伏蒸发器的数值模拟65-67
- 3.6.3 结果分析67-69
- 3.7 小结69-71
- 第四章 光伏-太阳能热泵系统的实验研究Ⅰ71-89
- 4.1 不同冷凝水温条件下PV-SAHP系统的性能研究73-78
- 4.1.1 试验方案73-74
- 4.1.2 结果及分析74-78
- 4.2 不同频率条件下PV-SAHP系统的性能研究78-87
- 4.2.1 试验过程78-80
- 4.2.2 试验结果分析80-87
- 4.3 小结87-89
- 第五章 光伏-太阳能热泵系统的实验研究Ⅱ89-106
- 5.1 冷凝水温动态变化过程中PV-SAHP系统的性能研究89-92
- 5.1.1 测试条件89
- 5.1.2 测试结果及分析89-92
- 5.2 玻璃盖板对PV-SAHP系统性能影响的研究92-105
- 5.2.1 测试条件93
- 5.2.2 热泵循环热性能的对比分析93-98
- 5.2.3 热泵循环主要参数的对比分析98-99
- 5.2.4 光热光电转换的效率分析99-104
- 5.2.5 光伏蒸发器板的流动传热分析104-105
- 5.3 小结105-106
- 第六章 多功能热泵系统开发和测试106-122
- 6.1 多功能热泵系统的原理106-110
- 6.1.1 单独制热水模式107-108
- 6.1.2 制冷兼制热水模式108-110
- 6.1.3 制暖模式110
- 6.2 多功能热泵系统的试制110-113
- 6.3 测试方法及过程113-118
- 6.3.1 试验目的113-114
- 6.3.2 试验设备简介114-116
- 6.3.3 参数采集点的布置116
- 6.3.4 水箱热损测试116-117
- 6.3.5 制冷量、制热量和热水加热量的计算117-118
- 6.4 系统测试118-120
- 6.4.1 空调器的气候类型和试验工况118
- 6.4.2 系统性能测试118-120
- 6.5 小结120-122
- 第七章 多功能热泵系统数值模拟和性能研究122-140
- 7.1 多功能热泵系统的数值模拟122-130
- 7.1.1 换热器模型122-123
- 7.1.2 压缩机模型123-127
- 7.1.3 毛细管模型127-130
- 7.1.4 系统程序流程图及工质热物性130
- 7.2 多功能热泵系统单独制热水模式的性能研究130-135
- 7.2.1 系统的节能效果131
- 7.2.2 水温的变化趋势131-134
- 7.2.3 水温变化对压缩机的影响134
- 7.2.4 水温升高对系统性能的影响134-135
- 7.3 多功能热泵系统制冷兼制热水模式的性能研究135-139
- 7.3.1 水温及水加热功率的变化135
- 7.3.2 冷凝温度的变化135-138
- 7.3.3 高压端的换热138
- 7.3.4 过热烩的利用138
- 7.3.5 系统能效比EER_(c+w)138-139
- 7.4 小结139-140
- 第八章 全文小节及进一步工作展望140-143
- 8.1 论文的主要成果及创新140-142
- 8.2 论文的后续工作及展望142-143
- 参考文献143-150
- 符号列表150-153
- 图例清单153-158
- 论文、科研、奖励情况158-161
- 致谢161
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