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太阳能—地下水源热泵系统研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:19:24
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太阳能—地下水源热泵系统研究【摘要】:节约能源、提高能源利用率、开发利用新能源作为解决能源环境问题的重要手段,已被世界各国列为能源建设与发展战略的重点。太阳能-地下水源热泵因其节能

【摘要】: 节约能源、提高能源利用率、开发利用新能源作为解决能源环境问题的重要手段,已被世界各国列为能源建设与发展战略的重点。太阳能-地下水源热泵因其节能性与环保性而具有广阔的发展前景。 本文在分析单一太阳能热泵、地下水源热泵优缺点的基础上针对天津气候特点提出了太阳能-地下水源热泵的概念。在研究太阳辐射能、太阳能集热器和水源热泵相关理论的基础上,对太阳能-地下水源热泵系统的串联和交替模式进行了模拟研究。本文建立了适用于天津地区的晴天瞬时太阳辐射模型,并在此基础上编制了集热器得热量的计算程序。为研究水源热泵性能,搭建了水源热泵实验台,选择了热泵机组各部件包括压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等,热泵工作介质选为R134a。 本文利用C++语言编制了两种模式的计算程序,模拟结果显示:串联模式可以提高蒸发器进水温度,提高机组COP;交替模式可以使系统在一段时间内处于太阳能热泵阶段,因此可以减少抽水量,降低潜水泵的功耗。 最后本文使用费用年值法对太阳能-地下水源热泵进行技术经济分析,以费用年值最小为最佳方案。计算表明:在供热负荷确定的情况下,集热器面积为18m2时的交替运行方案为最优方案。 由于条件的限制,本文只限于对天津地区太阳能-地下水源热泵系统的运行工况进行了模拟研究,模拟的结果有待于实验的验证。本文的目的在于能为太阳能-地下水源热泵系统的设计、运行管理提供一些参考。 【关键词】:太阳能-地下水源热泵系统 串联 交替 模拟 经济性分析
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TK51;TK52
【目录】:
  • 中文摘要2-3
  • Abstract3-5
  • 第一章 绪论5-10
  • 1.1 课题研究背景5-6
  • 1.2 国内外研究发展概况6-8
  • 1.3 课题的提出8-9
  • 1.4 课题的研究内容9-10
  • 第二章 太阳辐射及集热器计算模型10-23
  • 2.1 太阳能辐射研究10-14
  • 2.2 太阳能集热器性能研究14-23
  • 第三章 水源热泵实验研究23-35
  • 3.1 水源热泵实验台的介绍23-26
  • 3.2 制冷剂的选择26-27
  • 3.3 水系统流程设计27-28
  • 3.4 测点布置28-29
  • 3.5 数据采集系统简介29-31
  • 3.6 实验结果与分析31-35
  • 第四章 太阳能-地下水源热泵的模拟计算35-54
  • 4.1 设备选取35-37
  • 4.2 两种结合模式原理37-42
  • 4.3 两种模式模拟计算42-51
  • 4.4 两种运行模式的技术性比较51-54
  • 第五章 太阳能-地下水源热泵经济性分析54-59
  • 5.1 经济性分析54-58
  • 5.2 电价对经济性的影响58-59
  • 第六章 结论59-60
  • 参考文献60-62
  • 发表论文和科研情况62-63
  • 致谢63


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