太陽(yáng)能與空氣源復(fù)合熱泵系統(tǒng)特性研究.pdf

1、隨著能源緊缺和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的日益突出，人們逐漸把能源利用的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到可再生能源的利用和開發(fā)上。太陽(yáng)能以其清潔無(wú)污染、無(wú)需運(yùn)輸、安全廉價(jià)等特點(diǎn)受到人們的重視。本文研究了一種基于太陽(yáng)能與空氣源的復(fù)合熱泵系統(tǒng)。將直膨式太陽(yáng)能熱泵和空氣源熱泵結(jié)合，在保證高能效比的同時(shí)，解決了太陽(yáng)能熱泵在陰雨天和夜間無(wú)法正常工作的缺陷，并實(shí)現(xiàn)制冷、制熱和供給生活熱水三大功能。本文圍繞該系統(tǒng)的供暖、制熱水、冷熱聯(lián)供等運(yùn)行模式中的關(guān)鍵問(wèn)題開展理論和實(shí)驗(yàn)研究。

2、　　首先，結(jié)合目前的加工工藝，研發(fā)了一種高性能平板型太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器，集熱器內(nèi)采用高吸收涂層鋁平板為吸熱板，背面滾壓成型半圓形凹槽，并以鋁制橋型件焊接固定集熱銅管，使集熱管圓周各方向均與吸熱板緊密接觸，減小了接觸熱阻，提高了集熱板與管內(nèi)制冷劑的傳熱性能。以環(huán)保制冷劑R417A為制冷工質(zhì)，搭建了太陽(yáng)能與空氣源復(fù)合熱泵系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
　　其次，為了探究復(fù)合熱泵系統(tǒng)的主要影響因素和總體性能，對(duì)該復(fù)合系統(tǒng)的太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器、冷凝器、電子

3、膨脹閥、壓縮機(jī)四個(gè)主要部件建立了數(shù)學(xué)模型，采用Matlab編寫了太陽(yáng)能與空氣源復(fù)合熱泵系統(tǒng)的模擬程序。
　　再次，通過(guò)模擬與實(shí)驗(yàn)，深入地分析了太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度、冷凝器入口水溫這三個(gè)主要影響因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響規(guī)律。在環(huán)境溫度為10℃時(shí)，吸熱板與玻璃蓋板存在一定溫差，且隨著太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的增強(qiáng)而變大，說(shuō)明在冬季太陽(yáng)輻射強(qiáng)度高時(shí)玻璃蓋板能夠有效減小集熱板的熱損失;當(dāng)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度增加而其他因素不變時(shí)，系統(tǒng)的制熱量隨之增加，但集熱效率

4、隨之下降，從模擬結(jié)果看出，當(dāng)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度從300W/m2升高到500W/m2時(shí)集熱效率的降幅最大。壓縮機(jī)耗功受循環(huán)水溫度的影響最大，壓縮機(jī)吸排氣壓比隨著循環(huán)水溫的增加而增大，導(dǎo)致壓縮機(jī)耗功快速增加，使得系統(tǒng)COP隨之減小，其余性能也將隨著循環(huán)水溫而有所變化，但相對(duì)較小。
　　最后，為了對(duì)多模式的系統(tǒng)性能做出全面評(píng)價(jià)，根據(jù)相應(yīng)國(guó)標(biāo)制定了實(shí)驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)復(fù)合熱泵的多模式運(yùn)行性能進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。在夏季冷熱水聯(lián)供工況下，保持空調(diào)