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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