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铜铝复合条带型辐射板辅助热泵系统的性能研究
作 者: 胡江红
导 师: 王一平
学 校: 天津大学
专 业: 化工过程机械
关键词: 辐射板 多源热泵 集热效率 性能系数
分类号: TH38
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 28次
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内容摘要
随着建筑能耗在社会总能耗中的比重日益增加,节能与环保成为建筑业发展的热点和趋势,将太阳能利用与建筑设计相结合的太阳能建筑一体化技术,对于降低建筑能耗、改善建筑环境具有重大意义。本实验室自主研发的用于建筑上的太阳能冷热技术体系,采用一体化辐射板技术、超低温差辐射末端技术和高效多源热泵技术,实现太阳能利用装置与建筑围护结构完美一体化,可低成本提供热量、冷量和热水。本文以铜铝复合条带型式的辐射板作为热泵系统的冷源或热源端,建立了多源热泵系统的实验测试平台,考察了不同气候条件和操作条件下辐射板和热泵的性能。结果表明,冬季的低环境温度对辐射板和热泵的性能影响很小;南向辐照度是影响热泵系统的主要因素,辐照度越大,制热量就越大,制热系数也就越大;存在一个最佳流量和面积使得系统的制热性能最佳。在实验基础上,利用VC++和MATLAB混合编程编制了辐射板性能和热泵性能预测的程序,建立了人工神经网络模型,模型的预测结果与实验结果吻合。最后通过预测程序调用神经网络模型预测辐射板和热泵系统的性能。预测结果表明,辐射板出口温度随着源端流量、辐射板面积的增大先增大后减小,随着辐射板进口温度的增大而增大;热泵制热系数随着源端流量、辐射板面积的增大先增大后减小,随着辐射板进口温度的增大而增大,随着冷凝器进口温度的增大而减小。
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全文目录
中文摘要 3-4 ABSTRACT 4-8 第一章 文献综述 8-22 1.1 我国太阳能资源和建筑节能概况 8-9 1.1.1 我国太阳能资源状况 8-9 1.1.2 建筑能耗状况 9 1.2 太阳能与建筑一体化 9-13 1.2.1 太阳能与建筑一体化概况 9-10 1.2.2 太阳能建筑工程实例 10-13 1.3 太阳能热泵及研究状况 13-17 1.3.1 热泵的低位热源 13-14 1.3.2 太阳能热泵系统 14-15 1.3.3 太阳能热泵系统的研究进展 15-17 1.4 建筑一体化辐射板的集热制冷技术 17-21 1.4.1 辐射板集热制冷技术的原理和特点 18 1.4.2 辐射板集热制冷技术的研究现状 18-20 1.4.3 辐射板集热制冷技术的工程应用 20-21 1.5 本文的主要工作 21-22 第二章 铜铝复合条带型辐射板辅助热泵系统的实验研究 22-46 2.1 实验系统介绍 22-29 2.1.1 实验装置 22-24 2.1.2 测试系统 24-25 2.1.3 实验原理及操作 25-26 2.1.4 性能分析方法 26-29 2.2 结果与讨论 29-45 2.2.1 制热工况性能分析 29-41 2.2.2 制冷工况性能分析 41-45 2.3 本章小结 45-46 第三章 基于MATLAB与VC混合编程的系统性能预测 46-68 3.1 混合编程的实现和接口方式介绍 46-48 3.2 人工神经网络概况 48-53 3.2.1 基于BP模型的神经网络 48-51 3.2.2 基于RBF模型的神经网络 51-53 3.3 VC调用MATLAB中神经网络的方法 53 3.4 预测软件设计 53-58 3.4.1 MATLAB和VC++编译环境设置 53-54 3.4.2 程序设计 54-56 3.4.3 程序编译运行 56-58 3.5 预测系统的网络模型构建与训练 58-62 3.5.1 基于BP网络的系统模型构建与训练 58-60 3.5.2 基于RBF网络的系统模型构建与训练 60-61 3.5.3 BP网络模型与RBF模型比较 61-62 3.6 辐射板性能的预测结果 62-64 3.6.1 源端流量对辐射板集热性能的影响 62 3.6.2 辐射板面积对辐射板集热性能的影响 62-63 3.6.3 辐射板进口温度对辐射板集热性能的影响 63-64 3.7 热泵系统的预测结果 64-67 3.7.1 源端流量对热泵系统制热性能的影响 64-65 3.7.2 辐射板面积对热泵系统制热性能的影响 65 3.7.3 辐射板进口温度对热泵系统制热性能的影响 65-66 3.7.4 冷凝器进口温度对热泵系统制热性能的影响 66-67 3.8 本章小结 67-68 第四章 结论与展望 68-70 4.1 结论 68-69 4.2 展望 69-70 主要符号说明 70-72 参考文献 72-76 科研情况说明 76-77 致谢 77
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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 泵 > 各种用途
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