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太阳能辅助空气源热泵供暖实验和模拟研究

作　者: 陈雁
导　师: 李新国
学　校: 天津大学
专　业: 制冷与低温工程
关键词: 空气源热泵化霜平板空气集热器空气源-太阳能组合系统
分类号: TU831.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 755次
引　用: 9次
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内容摘要

针对空气源热泵的气候依赖性特点,在天津地区建立了用于办公楼的空气源热泵供暖、空调与供热水的三联供系统,以研究空气源热泵在北方地区应用的可行性。论文对空气源热泵进行冬季供暖与供热水的实验,得到了不同运行方式下供回水温度、室内温度、环境温度与相对湿度、系统能耗等数据,据此研究气候条件和供暖负荷率对机组运行效果的影响,以及从保证一次能源利用率的角度如何设定化霜参数等问题。实验表明天津地区冬季采用空气源热泵进行供暖具有技术可行性。在实验研究基础上,对空气源-太阳能组合系统进行模拟研究。分析不同供暖面积下,集热器面积及出口参数对热泵供暖运行性能的影响,提出较为合理的匹配及运行方式。研究结果表明天津地区冬季只采用空气源热泵进行供暖并不经济,为提高其运行性能与经济性,采用太阳能辅助的组合系统是有效的。

全文目录

中文摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章绪论  6-13
  1.1 课题研究背景与意义  6-7
  1.2 课题研究现状  7-12
    1.2.1 国外空气源热泵研究发展现状  7-9
    1.2.2 国内空气源热泵研究发展现状  9-10
    1.2.3 空气源热泵仿真研究现状  10-12
  1.3 本文主要研究内容  12-13
第二章太阳能辅助空气源热泵系统  13-29
  2.1 空气源热泵运行特性  13-16
    2.1.1 冬季供暖运行结霜与除霜  14
    2.1.2 结霜除霜对运行性能的影响及能耗分析  14-16
  2.2 空气源热泵结霜条件  16-18
    2.2.1 空气温度和湿度对成霜的一般性影响  16
    2.2.2 供暖季气温的区域性特点  16-17
    2.2.3 供热季节性能系数的区域性特点  17-18
  2.3 天津地区气象特点对空气源热泵适用性的影响  18-20
    2.3.1 冬季整体气象特点  18-19
    2.3.2 办公建筑供暖时段天气特点  19-20
  2.4 太阳能辅助空气源热泵系统的设计  20-28
    2.4.1 太阳能辅助的优势  20-21
    2.4.2 太阳辐射特点  21-22
    2.4.3 太阳辐射量的计算  22-27
    2.4.4 空气源热泵－太阳能组合系统  27-28
  2.5 本章小结  28-29
第三章空气源热泵供暖实验研究  29-40
  3.1 实验系统简介  29-32
    3.1.1 实验系统组成  29-31
    3.1.2 空气源热泵运行模式  31-32
  3.2 实验结果与分析  32-38
    3.2.1 化霜周期的影响  32-34
    3.2.2 系统COP与制热量  34
    3.2.3 供水温度的影响  34-35
    3.2.4 气温与相对湿度对结霜的影响  35-36
    3.2.5 供暖季整体数据  36-38
  3.3 本章小结  38-40
第四章空气源热泵-太阳能组合系统的模拟研究  40-63
  4.1 平板集热器模型  40-45
    4.1.1 平板集热器特点  40-41
    4.1.2 集热器模型的建立  41-45
  4.2 空气源热泵机组模型  45-56
    4.2.1 压缩机模型  46-47
    4.2.2 冷凝器模型  47-49
    4.2.3 节流机构模型  49-52
    4.2.4 蒸发器模型  52-56
  4.3 空气源热泵－太阳能组合系统模型  56-58
    4.3.1 系统模型的建立  56-57
    4.3.2 制冷剂性质的计算  57-58
  4.4 模拟结果与分析  58-62
    4.4.1 热泵机组运行性能  58-59
    4.4.2 平板集热器对系统性能的影响  59-62
  4.5 本章小结  62-63
第五章结论与建议  63-64
  5.1 结论  63
  5.2 进一步研究建议  63-64
参考文献  64-67
发表论文和科研情况说明  67-68
致谢  68

太阳能辅助空气源热泵供暖实验和模拟研究

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