太阳能辅助空气源热泵热水蓄热系统研究

【摘要】：太阳能热利用作为一项低品位热源可持续的节能技术，符合当前为缓解能源紧张和环境污染寻求新技术的方向，近年来得到了广泛的关注。利用太阳能加热热水是太阳能热利用最普遍的形式，但是太阳能的分散性、间歇性和周期性等缺点限制了其应用范围。本文借鉴太阳能热泵热水系统的基础理论，对太阳能辅助空气源热泵热水蓄热系统进行研究。 本文选用结构简单、适用范围广的太阳能热泵热水系统——直膨式太阳热泵（DX-ASHP）热水系统，选用制冷剂R22作为DX-ASHP热水系统的循环工质，利用Solkan计算工质的物性和热力学性质，分析DX-ASHP热水系统工作过程和各部件工作工作机理，在此基础上搭建直膨式太阳能热泵热水器实验装置，分别对系统运行中各参数的变化、各参数对性能系数（COP）的影响及充灌量对系统性能系数（COP）的影响进行实验研究。实验结果表明： 1.太阳辐射的不稳定性致使系统各运行参数处于动态的变化中，直接影响系统的COP。 2.制冷剂充灌量对压缩机功率，系统耗电量和性能系数都有影响，充灌量为1.29kg时系统加热热水所用时间最短，平均COP最大，且系统耗电量少。 【关键词】：直膨式太阳能热泵 性能系数 充灌量
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU822.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 问题的提出8-10
• 1.2 研究现状10-18
• 1.2.1 系统流程与结构型式11-15
• 1.2.2 系统运行参数15-16
• 1.2.3 系统匹配16-17
• 1.2.4 系统循环工质17
• 1.2.5 系统数学模型17
• 1.2.6 直膨式太阳能热泵热水器的经济性[30]17-18
• 1.3 本文的主要工作18-19
• 第二章 DX-ASHP 热水蓄热系统的工作原理与热力学分析19-34
• 2.1 DX-ASHP 热水系统的工作过程及各部件工作原理20-23
• 2.2 DX-ASHP 热水蓄热系统运行模式23
• 2.3 DX-ASHP 热水蓄热系统的热力学分析23-27
• 2.4 系统计算27-33
• 2.4.1 设计工况27-28
• 2.4.2 系统循环计算28-33
• 2.5 本章小结33-34
• 2.5.1 本章主要工作33
• 2.5.2 主要结论33-34
• 第三章 DX-ASHP 热水器实验系统34-43
• 3.1 实验系统设计34-36
• 3.1.1 实验目的34
• 3.1.2 实验装置及其技术参数34-35
• 3.1.3 集热/蒸发器安置35-36
• 3.1.4 实验系统各个部件的连接36
• 3.2 参数测量及采集系统36-40
• 3.2.1 测试点的布置36-37
• 3.2.2 参数的测量与采集系统37-40
• 3.3 实验方法步骤40-41
• 3.3.1 实验装置安装40
• 3.3.2 检漏40
• 3.3.3 保温措施40
• 3.3.4 抽真空40
• 3.3.5 充灌制冷剂40-41
• 3.4 实验操作过程41
• 3.4.1 制冷工质的充灌41
• 3.4.2 系统运行过程参数与耗电量的测定41
• 3.5 本章小结41-43
• 3.5.1 本章主要工作41-42
• 3.5.2 主要结论42-43
• 第四章 结果及分析43-53
• 4.1 实验中各参数的变化43-45
• 4.1.1 水温的变化43
• 4.1.2 压缩机进出口温度的瞬态变化43-44
• 4.1.3 太阳能集热/蒸发器温度的瞬态特性44-45
• 4.1.4 冷凝压力和蒸发压力的变化45
• 4.2 各个参数对性能系数（COP）的影响45-48
• 4.2.1 水温对 COP 的影响45-46
• 4.2.2 集热量对 COP 的影响46-47
• 4.2.3 压缩机耗电量对 COP 的影响47
• 4.2.4 环境温度和辐照强度对 COP 的影响47-48
• 4.3 制冷剂充灌量对 DX-ASHP 热水蓄热系统性能的影响48-52
• 4.3.1 制冷剂充灌量对加热时间的影响48-49
• 4.3.2 制冷剂充灌量对集热/蒸发器过热度的影响49
• 4.3.3 制冷剂充灌量对蒸发和冷凝压力的影响49-50
• 4.3.4 制冷剂充灌量对压缩机功率的影响50-51
• 4.3.5 制冷剂充灌量对 COP 的影响51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 4.4.1 本章主要工作52
• 4.4.2 主要结论52-53
• 结论及展望53-54
• 参考文献54-57
• 致谢57-58
• 攻读学位期间取得的研究成果58

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

热泵辅助太阳能中央热水系统压缩机选择研究    胡伟;顾兆林;高秀峰;冯诗愚;王惠余;罗聪;

太阳能热泵热水装置试验研究与应用分析    李舒宏,武文彬,张小松,殷勇高

直膨式太阳能热泵热水器的实验研究    旷玉辉,王如竹

直膨式太阳能热泵热水器运行特性的实验研究    李郁武;王如竹;王泰华;吴静怡;许煜雄;

直膨式太阳能热泵系统特性分析及优化    卜其辉;秦红;梁振南;叶泽文;

太阳能与空气复合源热泵热水系统多模式运行实验特性    张月红;徐国英;张小松;

铜-康铜测温热电偶的制作和标定    刘晓辉;鲁墨森;谭婷婷;

直接膨胀式太阳能热泵系统的理论分析    黄金保,浦绍选,范亚云

直膨式太阳能热泵热水器及其热经济性分析    杨婷婷;方贤德;

不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算    杨金焕,毛家俊,陈中华

直膨式太阳能热泵热水装置的优化分析与变容量运行研究    李郁武

中国地区土壤源热泵系统研究进展评述    袁艳平;曹晓玲;雷波;杨从辉;

太阳能热泵技术及其供热应用    黄金保;浦绍选;

基于方位检测的光伏双轴跟踪控制装置设计    陈征;白连平;

太阳能、热泵与低温地板辐射采暖系统    贺江波;边志美;吴喜平;

变频离心式冷水机组在冷冻水变流量工况下仿真性能分析    王童;郝学军;

热泵除湿干燥机空气旁通模型的研究    张振涛;董艳华;张璧光;顾炼百;吕君;杨鲁伟;

湖北省咸宁市光伏电站太阳能资源评价    成驰;陈正洪;李芬;崔新强;卢胜;

溴化锂吸收式制冷技术的应用与发展    车德勇,孙佰仲,国文学,冷劲松

基于新型太阳能空气源热泵供热系统的热泵性能研究(英文)    梁彩华;张小松;朱霞;李秀伟;

空调冷源温度与冷水机组的能效    闫佳佳;孔璐玲;李永安;刘学来;

我国煤矿高温矿井热害治理现状综述    亓玉栋;宋桂梅;刘志国;

新型直膨式太阳能辅助热泵系统的实验研究    李瑛;孔祥强;杨前明;王日涛;

太阳能辅助热泵系统分析与研究    王强;尚鑫;

空调冷源温度与冷水机组的能效    闫佳佳;李永安;刘学来;

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;

常规工质双转子膨胀机的分析与试验介绍    马一太;赵丽;

两种非等温送风恒温恒湿机的实验研究    臧润清;薛明军;

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;

变容量中央空调系统调节技术的比较分析    裴秀英;

直膨式太阳能热泵热水器系统性能热力学分析    李郁武;王如竹;王泰华;吴静怡;许煜雄;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

新型分布式供能系统热力特性研究    王锡

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

太阳能新风系统设计与控制方法研究    杨军

内燃机热泵独立供能系统的理论模拟与实验研究    陈轶光

高层住宅太阳能热水系统一体化设计研究    杜晓辉

SCPC集热器及其太阳能热泵热水系统研究    穆振英

太阳能相变蓄热供暖系统理论及实验研究    李志永

长江流域住宅空调技术评价研究    余丽霞

双元工质在喷射制冷系统中循环机理的研究    张于峰

直膨式太阳能热泵热水器的模拟分析    张东

直膨式太阳能热泵热水系统性能的优化分析    李振兴

热计量模式下居住建筑耗热量分摊模型研究    王仁瑾

寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究    吴启任

蒸气压缩式制冷装置稳态仿真及分析    高珊

氨水溶液解吸—压缩制冷循环性能分析    丁爽

氨水解吸—压缩制冷循环的试验研究    刘小军

光伏建筑一体化计算机辅助设计系统开发    徐建国

新型太阳能辅助多功能热泵系统的理论与实验研究    梁国峰

扩散吸收式冷变换器的性能研究    邹云霞

家用热泵热水器的研究及发展趋势    汪南;朱冬生;

铜-康铜微细热电偶丝的光纤激光微细焊接技术    阳建华,张帅,陈继民

太阳能热泵热水装置试验研究与应用分析    李舒宏,武文彬,张小松,殷勇高

热电偶的自制方法与技巧    刘立,唐超群

变湿工况条件下热泵空调系统的换热及热力学特性分析    杨昭,解德强,马一太,褚治德,吕灿仁

直膨式太阳能热泵供热水系统的性能研究    旷玉辉,王如竹,许煜雄

直膨式太阳能热泵热水器的实验研究    旷玉辉,王如竹

直膨式太阳能热泵热水器运行特性的实验研究    李郁武;王如竹;王泰华;吴静怡;许煜雄;

复合热源热泵系统集热/蒸发器的模型    徐国英;张小松;

在我国应用电动热泵站的经济评价（一）──热泵站的节能效果    马最良，刘永红

太阳能热泵热水系统的研究及应用    杨建敏;戴源德;杜海存;

空气源热泵热水系统在我省煤矿的应用    陈生春;

太阳能热泵热水系统性能研究    戴源德;王鹏;邓莉莉;

THR01a制冷剂在汽车空调中替代R12的研究    张昌,史琳,段远源

美科学家研制出太阳能热水系统涂层新材料    张肇富

太阳能中央热水系统的设计与应用    苏承军;

DC电机驱动高效压缩机系列及低TEWI制冷剂R32的应用研究    李红旗

太阳能热水系统与建筑一体化    王铭;

广州地区地源热泵热水系统的应用研究    陈文明;王成勇;王雁生;胡映宁;林俊;

浅谈太阳能热水系统与建筑的结合    马建中;

太阳能——污水源热泵双热源热水系统的应用    唐文涛;

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;

可燃制冷剂充灌量对比分析与减少措施    梁祥飞;黄辉;郑波;庄嵘;

户式地源热泵机组的改进    唐志伟;王文斌;

冷库氨制冷系统的安全与防护    邓建平;吕济民;

环保型制冷剂用多元醇酯基础油的性能与合成    赵伟;费建奇;陈晓伟;

冻干机中常用制冷剂的替代技术    郑贤德;林秀诚;赵鹤皋;何国庚;

制冷剂灌注量影响实验研究    王晋生;程宝义;缪小平;耿世彬;

二甲醚作为汽车空调制冷剂与R134a的性能比较    丛伟;吴业正;徐荣吉;成耀龙;

变频空调器制冷剂质量分布的仿真    韩维哲;马小魁;丁国良;

空调业面临制冷剂升级危机    

东岳集团制冷剂规模达20万吨    马玉华

制冷剂企业齐聚中国制冷展    中华

中国空调业或有一劫    本报见习记者 闫薇

汽配城里假货居多    本报记者 王辉

吉林省加速淘汰氟利昂制冷剂    毛巍 董馨

春兰环保空调成功突围    孙广明

春兰无氟环保空调1——4月出口增三成    孙广明

制冷剂HCFC22实质停批    本报记者 李晓辉

我国2013年前禁止新建制冷剂R22项目    记者 陈其珏

多功能热泵系统的智能控制及能效评价方法研究    江明旒

双元工质在喷射制冷系统中循环机理的研究    张于峰

全空气集中空调新系统模式研究    李洪欣

户用多功能太阳能热泵系统的实验研究    蒋爱国

HFC125临界热泵特性研究    周湘江

京北地热田特征及其开发对地震地下流体动态的影响    吕金波

流态化吸附制冷技术的理论及实验研究    徐敬玉

单、双级耦合热泵系统故障分析与诊断研究    王洋

带热水供应的热泵空调器的运行特性研究    江辉民

青藏高原碰撞造山过程中的现代热水活动    李振清

太阳能辅助空气源热泵热水蓄热系统研究    蔡晓宁

小型空气源热泵辅助太阳能热水装置性能模拟研究    李志恒

太阳能复合能源空调热水系统运行特性的实验研究    李晨

小型空气源热泵辅助太阳能热水装置的应用性研究    王所平

制冷剂管内强制对流换热的可视化研究    孙志利

多元混合工质自动充注装置的研制    苏健

空调热水一体机制冷兼制热水模式控制技术的研究    蒋佳利

太阳能空调热水一体机制热工况节能控制技术的研究    胡智勇

滴淋降膜式热泵控制系统的开发与应用    景传刚

冷凝热回收热水系统的模拟与经济性分析    罗燕