太阳能/空气复合式热泵系统夏季能效比的测试与研究

论文摘要

本文根据天津地区的气象资料,指出冬季使用空气源热泵的不足和太阳能利用的一些优缺点,据此由天津城市建设学院提出一种可同时利用空气和太阳能两种低位热源的双热源热泵系统——太阳能/空气复合式热泵系统。该热泵系统有两种运行模式:在制冷工况下,系统有两个并联的冷凝器;在制热工况下,系统有两个并联的蒸发器。本文研究夏季工况复合式热泵系统的性能。在分析复合式热泵系统的性能时,文章分为两大部分。一部分是系统仿真,另一部分是实验测试。在理论模拟中,建立了热泵系统的数学模型,用Visual Basic语言编制了相应的计算程序。在实验部分,通过对风冷热泵和风冷+水冷热泵系统不同工况的实验测试,得到了系统的制冷量、耗电量以及系统COP值随环境温度的变化曲线。文章在此基础上对实验结果进行了分析。论文最后对理论模拟结果与实验测试结果进行了比较分析,验证了模拟结果的正确性,说明了偏差产生的原因,并计算了风冷热泵和复合式热泵系统的夏季能效比（SEER）,结果表明复合式热泵系统比单一风冷热泵系统的能效比提高了18.01%。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 目前我国建筑冷热源的发展情况
• 1.3 国内外研究及发展现状综述
• 1.3.1 太阳能资源及太阳能热泵研究现状
• 1.3.2 空气源热泵的研究现状
• 1.3.3 太阳能/空气复合式热泵系统
• 1.4 本文的主要研究内容与创新
• 1.4.1 本文研究的主要内容
• 1.4.2 论文的创新点
• 第二章 太阳能/空气复合式热泵系统
• 2.1 天津地区的气象条件分析
• 2.1.1 天津地区的太阳能资源
• 2.1.2 天津地区气象条件对空气源热泵适用性的影响
• 2.2 空气源热泵的特点
• 2.3 太阳能/空气复合式热泵
• 2.3.1 复合式热泵的提出
• 2.3.2 太阳能/空气复合式热泵系统
• 2.4 本章小结
• 第三章 太阳能/空气复合式热泵系统的模拟研究
• 3.1 压缩机
• 3.2 冷凝器
• 3.2.1 基本方程
• 3.2.2 算法流程
• 3.3 蒸发器
• 3.3.1 基本方程
• 3.3.2 算法流程
• 3.4 热力膨胀阀
• 3.5 蓄热水箱
• 3.6 水泵
• 3.7 系统模型的建立
• 3.8 工质的物性参数计算
• 3.8.1 R22 的物性参数计算
• 3.8.2 空气的物性求解
• 3.8.3 水的参数计算
• 3.9 本章小结
• 第四章 太阳能/空气复合式热泵系统的实验测试与研究
• 4.1 实验系统介绍
• 4.2 实验机组介绍
• 4.3 测试数据及测试方法
• 4.4 实验目的和原理
• 4.4.1 实验目的
• 4.4.2 实验原理
• 4.5 实验结果的对比与分析
• 4.5.1 单一风冷和风冷+水冷模式制冷量与室外温度的关系
• 4.5.2 单一风冷和风冷+水冷模式耗电量与室外温度的关系
• 4.5.3 单一风冷模式系统 COP 值与室外温度的关系
• 4.5.4 风冷+水冷模式系统COP 值与室外温度的关系
• 4.6 本章小结
• 第五章 系统仿真模型的验证比较与分析
• 5.1 仿真结果与实验结果的对比分析
• 5.2 模拟结果与测试结果的偏差分析
• 5.3 SEER 值的计算
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 附录
• 致谢