以太阳能作热源的热泵系统运行特性研究

摘要

随着建筑业的迅猛发展，建筑能耗问题成为节能的关键节点。以太阳能作热源的热泵系统利用太阳能相变蓄热墙结合热泵系统，白天吸收太阳辐射，将太阳能储存于相变材料中，夜间通过相变将能量释放给热泵系统以供采暖，从而使热泵系统达到节能减排的目的，为发展低碳技术、推广可再生能源应用、提高用能效率提供了研究方向。本文主要包括以下部分：系统实验研究、系统蒸发器仿真模型研究、蒸发器以及热泵系统性能仿真分析。
　　搭建了以太阳能作热源的热泵系统实验台，进行了多组实验。结果表明系统运行时室内温度能维持在22℃-26℃。系统开启过程中压缩机最低功率能维持在200W左右。实验数据为后期蒸发器仿真模型验证以及系统和蒸发器性能研究提供了数据支持。
　　建立了蒸发器稳态分布参数模型，利用实验数据对仿真程序进行验证，结果显示系统运行稳定后实验与模拟数据吻合性较好。
　　利用仿真模型对蒸发器进行模拟，研究了蒸发器各参数对蒸发器性能的影响。将实验数据输入程序，得出蒸发器换热量最高能达到6kW，系统COP可达9，并对系统性能进行分析评价。

目录

声明

1.绪论

1.1. 研究背景及意义

1.2. 国内外研究现状

1.3. 存在的不足

1.4. 本文的研究工作

2.以太阳能作热源的热泵系统夜间供暖实验研究

2.1. 相变材料选择

2.2. 以太阳能作热源的热泵系统实验台搭建

2.3. 实验结果分析

2.4. 小结

3.以太阳能作热源的热泵系统蒸发器仿真模型研究

3.1. 仿真技术简介

3.2. 蒸发器仿真模型的建立

3.3. 制冷剂物性参数的计算

3.4. 蒸发器仿真模型的求解

3.5. 蒸发器仿真模型的验证

3.6. 小结

4.以太阳能作热源的热泵系统夜间供暖仿真研究

4.1. 仿真研究中传热直径无关性验证

4.2. 蒸发器换热性能研究

4.3. 以太阳能作热源的热泵系统夜间供暖性能仿真

4.4. 小结

结论与展望

结论

本课题的创新之处

论文后续工作与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文