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。

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第一章绪论

1.1课题研究背景

1.2国内外研究发展概况

1.3课题的提出

1.4课题的研究内容

第二章太阳辐射及集热器计算模型

2.1太阳能辐射研究

2.2太阳能集热器性能研究

第三章水源热泵实验研究

3.1水源热泵实验台的介绍

3.2制冷剂的选择

3.3水系统流程设计

3.4测点布置

3.5数据采集系统简介

3.6实验结果与分析

第四章太阳能-地下水源热泵的模拟计算

4.1设备选取

4.2两种结合模式原理

4.3两种模式模拟计算

4.4两种运行模式的技术性比较

第五章太阳能-地下水源热泵经济性分析

5.1经济性分析

5.2电价对经济性的影响

第六章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢