直膨式太阳能热泵热水器的绿色设计方法研究

【摘要】：直膨式太阳能热泵热水器是将太阳能作为集热蒸发器热源的热泵系统,能同时吸收空气能和太阳能,具有较好的节能效果。然而,直膨式太阳能热泵热水器在结构设计方面还需要进一步优化,在制造与使用过程中依然存在资源消耗较多、噪声大、低温环境下制热效率低、可回收性差等问题。因此,本文针对直膨式太阳能热泵热水器存在的这些问题,综合运用QFDE和TRIZ理论方法,对直膨式太阳能热泵热水器的绿色设计进行了系统的研究。论文的主要研究工作如下： 一、对直膨式太阳能热泵热水器的结构、工作原理和节能原理进行了详细的分析,并在此基础上分析了其目前存在的问题。针对直膨式太阳能热泵热水技术目前存在的问题,综合运用QFDE和TRIZ理论方法,建立了基于QFDE和TRIZ的直膨式太阳能热泵热水器的绿色设计过程模型。 二、运用基于QFDE和TRIZ的过程模型对直膨式太阳能热泵热水器的绿色设计进行了系统的研究。应用QFDE理论方法建立了直膨式太阳能热泵热水器绿色设计过程由需求和技术措施构成的质量屋,获取了满足需求所采取的技术措施的权重,通过权重分析确定了应该重点提升的技术措施。通过直膨式太阳能热泵热水器绿色设计过程质量屋的技术措施间的相关矩阵分析和其结构的重要组成部分对各个技术措施项的深化分析,整理出了其绿色设计过程有待解决的冲突。利用TRIZ消解矩阵和分离原理找出了解决冲突的发明原理解,通过发明原理解的启发,获取了最终的方案解。 三、基于QFDE的思想对直膨式太阳能热泵热水器绿色设计的最终方案进行了“技术性能”和“用户和环境满意度”评价,获取了评价结果,证明了基于QFDE和TRIZ的直膨式太阳能热泵热水器的绿色设计方法是行之有效的。 四、开发了一套基于QFDE和TRIZ的直膨式太阳能热泵热水器的绿色设计原型系统,应用本文的研究成果对系统的实现流程做了详细的介绍。 本文首次系统地将QFDE和TRIZ理论应用于直膨式太阳能热泵热水器的绿色改设,并开发了相应的支持软件,使直膨式太阳能热泵热水器的设计有了一套系统的绿色设设理论。 【关键词】：直膨式太阳能热泵 QFDE TRIZ 绿色设计 冲突消解
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK515
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-9
• CONTENTS9-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 课题来源、研究的背景及意义12-13
• 1.2 太阳能热泵产品的类型比较与分析13-15
• 1.3 直膨式太阳能热泵热水器的国内外发展现状15-16
• 1.4 绿色设计的相关研究16-20
• 1.4.1 绿色设计方法与应用的研究16-18
• 1.4.2 QFDE和TRIZ理论的研究进展18-20
• 1.5 主要研究内容与结构20-22
• 第二章 直膨式太阳能热泵热水器的绿色设计方案研究22-34
• 2.1 直膨式太阳能热泵热水器的结构、工作原理和节能原理22-25
• 2.1.1 直膨式太阳能热泵热水器的结构22-23
• 2.1.2 直膨式太阳能热泵热水器的工作原理23
• 2.1.3 直膨式太阳能热泵热水器的节能原理23-25
• 2.2 直膨式太阳能热泵热水器技术目前存在的主要问题25-26
• 2.3 基于QFDE和TRIZ的绿色设计方法26
• 2.4 基于QFDE和TRIZ的直膨式太阳能热泵热水器的绿色设计过程模型26-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第三章 基于QFDE的直膨式太阳能热泵热水器的绿色设计需求分析34-44
• 3.1 用户和环境需求及其基于竞争的权重获取34-36
• 3.1.1 用户和环境需求的获取34-35
• 3.1.2 用户与环境需求权重的获取35-36
• 3.2 技术措施的获取36-37
• 3.3 用户和环境需求与技术措施构成的质理屋37-43
• 3.3.1 基于可拓层次分析法的技术措施权重的计算37-41
• 3.3.2 需求和技术措施构成的质量屋的建立与分析41-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 基于TRIZ的直膨式太阳能热泵热水器的绿色设计冲突消解过程44-63
• 4.1 直膨式太阳能热泵热水器绿色设计过程冲突的分析与确定44-52
• 4.1.1 质量屋技术措施之间关系矩阵分析44-47
• 4.1.2 结构分析47-51
• 4.1.3 冲突的整合51-52
• 4.2 直膨式太阳能热泵热水器绿色设计过程冲突的消解52-58
• 4.2.1 基于TRIZ的冲突标准化52-53
• 4.2.2 基于TRIZ的冲突消解53-58
• 4.3 设计方案效果评价58-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 直膨式太阳能热泵热水器的绿色设计原型系统开发63-72
• 5.1 系统分析63-65
• 5.2 系统设计与实现65-66
• 5.2.1 系统的开发环境65
• 5.2.2 系统的功能模块设计65-66
• 5.3 系统功能的实现流程66-71
• 5.4 本章小结71-72
• 结论与展望72-74
• 结论72-73
• 展望73-74
• 参考文献74-78
• 攻读学位期间发表的论文和专利78-80
• 致谢80

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