發(fā)布時間：2020-07-11 21:52

【摘要】：太陽能熱泵熱水器具有高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),具備良好的發(fā)展前景。本文實(shí)驗(yàn)是對一臺直膨式太陽能熱泵熱水器進(jìn)行性能研究,旨在了解太陽能熱泵熱水器的運(yùn)行工況和工作性能,建立太陽能熱泵系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并對其進(jìn)行性能分析。研究方法是測量各個點(diǎn)的溫度,節(jié)流閥前后的壓力,工質(zhì)的流量,熱水器的功耗和太陽能輻照值等參數(shù),以幫助分析運(yùn)行過程的性能狀況。本文重點(diǎn)對影響太陽能熱泵熱水器性能的幾個因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,包括集熱器傾角對熱泵熱水器性能的影響;不同天氣狀況對熱泵熱水器性能的影響;環(huán)境溫度對熱泵熱水器性能的影響;在夜間和白天運(yùn)行的工況下,性能系數(shù)的差異。并對不同影響因素提出針對性的優(yōu)化改進(jìn)意見。分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,得到了以下結(jié)論:集熱器最佳傾角的選擇應(yīng)該這樣考慮:要獲得一年最大的太陽能,應(yīng)以當(dāng)?shù)鼐暥戎底鳛榧療崞鲀A角;要在夏季獲得最大的太陽能,應(yīng)以最小的最佳傾角與當(dāng)?shù)鼐暥戎颠@一范圍的中間值作為集熱器安裝傾角;要在冬季獲得最大的太陽能,應(yīng)以當(dāng)?shù)鼐暥戎蹬c最大的最佳傾角這一范圍的中間值作為集熱器安裝傾角。晴天工況下,中午時間段太陽輻照強(qiáng)度大,選擇在這段時間運(yùn)行熱泵熱水器性能最佳。在平均輻照值相同時,太陽能熱泵熱水器在雨天工作比陰天工作性能更好。在夜間運(yùn)行得到的熱水能滿足使用需求,集熱器面積與水箱體積之比12:1(m2/m3)是合理高效的,具有熱泵熱水器選型設(shè)計(jì)參考價值。當(dāng)熱泵熱水器在夜間運(yùn)行和白天太陽能輻照強(qiáng)度比較弱時,環(huán)境溫度對熱泵熱水器的影響才會比較大。抑制蒸發(fā)壓力升高和冷凝壓力的降低,有利于熱水器穩(wěn)定運(yùn)行。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TK515;TU822
【圖文】：

絳釷墾絎宦畚鬧迸蚴教鄮裟莧缺萌人釢韉男閱苧芯浚]3?理想壓焓圖如圖２－１所示，逆卡諾循環(huán)包括以下四個過程［３１］。逡逑定壓蒸發(fā)過程：這一過程對應(yīng)圖中４－１過程，工質(zhì)在狀態(tài)點(diǎn)４是經(jīng)過毛細(xì)管逡逑節(jié)流閥絕熱膨脹出來的低溫低壓液體，最終流回蒸發(fā)器定壓蒸發(fā)，吸收熱量徏，逡逑４－１＇過程工質(zhì)吸收的是顯熱，ｒ－ｉ過程工質(zhì)吸收的是潛熱。工質(zhì)經(jīng)過蒸發(fā)器，與逡逑蒸發(fā)器換熱并沿著流動方向不斷升溫達(dá)到蒸發(fā)溫度，定壓蒸發(fā)為氣體，此時的工逡逑質(zhì)為低溫低壓氣體。逡逑絕熱壓縮過程：這一過程對應(yīng)圖中１－２過程，工質(zhì)在狀態(tài)點(diǎn)１是過熱蒸汽，逡逑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮變成高溫高壓的氣體，壓縮機(jī)做功％隨后工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)，低溫逡逑低壓的氣體經(jīng)壓縮機(jī)做功壓縮后變成高溫氋壓氣體

圖２－３平板集熱器截面圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－３邋Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｌａｔ邋ｐｌａｔｅ邋ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ逡逑集熱器工質(zhì)進(jìn)出口的銅管裝在同一側(cè)，平板集熱器的實(shí)物如圖２－４所示，工逡逑質(zhì)進(jìn)出口同在集熱板的一側(cè)，一進(jìn)一出，銅管沿著集熱板的長邊來回排布，銅管逡逑在靠近短邊處彎制成Ｕ形來改變方向。工質(zhì)在銅管內(nèi)沿著排布方向在集熱器上逡逑流動并帶走集熱板的熱量，達(dá)到蒸發(fā)溫度工質(zhì)就會定壓蒸發(fā)成為氣體，同時吸收逡逑潛熱。逡逑l#逡逑圖２－４平板集熱器實(shí)物圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－４邋Ｐｉｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｌａｔ邋ｐｌａｔｅ邋ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ逡逑平板集熱器安裝時是上邊沿與腳手架固定在一起，下邊用支架支撐固定，可逡逑通過調(diào)整下邊支撐支架的長短來調(diào)節(jié)集熱板的傾角。逡逑１０逡逑

平板集熱器與銅管排布方向垂直的橫截面如下圖所示：Ｂｌａｃｋ逡逑ａｂｓｃｖｂｅ＾逡逑ｐｌｊｌｅ逡逑邋１逡逑邐０邐ｖ邐ｏ邐ｒ．邐Ｖ－；＇．邐？邐■、…ｒ邋．Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ邐Ｆｌｕｉｄ邋ｃｏｎｄｕｉｌ邐Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ邋ｂｏｘ逡逑圖２－３平板集熱器截面圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－３邋Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｌａｔ邋ｐｌａｔｅ邋ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ逡逑器工質(zhì)進(jìn)出口的銅管裝在同一側(cè)，平板集熱器的實(shí)物如圖２－４同在集熱板的一側(cè)，一進(jìn)一出，銅管沿著集熱板的長邊來回邊處彎制成Ｕ形來改變方向。工質(zhì)在銅管內(nèi)沿著排布方向在走集熱板的熱量，達(dá)到蒸發(fā)溫度工質(zhì)就會定壓蒸發(fā)成為氣體，

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔣綠林;侯亞祥;姜?dú)J青;張亮;王昌領(lǐng);陳孚江;;輻照強(qiáng)度對直膨式太陽能熱泵性能影響的研究[J];可再生能源;2015年06期

2 朱明燕;解苗苗;謝桓榮;關(guān)欣;;直膨式太陽能熱泵運(yùn)行特性的實(shí)驗(yàn)研究[J];能源工程;2014年03期

3 解苗苗;黨相兵;關(guān)欣;;直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)性能分析及優(yōu)化[J];能源研究與信息;2014年02期

4 盧郁;于洪文;丁海成;張艷麗;劉宗明;;平板太陽能集熱器熱性能數(shù)學(xué)建模及模擬[J];濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年03期

5 孔祥強(qiáng);張東;李瑛;楊前明;;直膨式太陽能熱泵熱水器的仿真分析[J];太陽能學(xué)報(bào);2010年12期

6 卜其輝;秦紅;梁振南;葉澤文;;直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)特性分析及優(yōu)化[J];廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期

7 楊婷婷;方賢德;;直膨式太陽能輔助熱泵空調(diào)熱水器及熱經(jīng)濟(jì)分析[J];流體機(jī)械;2009年06期

8 劉立平;趙軍;張華;;直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)的模型仿真[J];太陽能學(xué)報(bào);2009年05期

9 方賢德;;直膨式太陽能輔助熱泵技術(shù)的研究進(jìn)展[J];暖通空調(diào);2009年05期

10 孫振華;王如竹;李郁武;;基于仿真與實(shí)驗(yàn)的直膨式太陽能熱泵熱水器變頻策略[J];太陽能學(xué)報(bào);2008年10期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 黃文竹;直接膨脹式太陽能熱泵系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 趙偉強(qiáng);直膨式太陽能—空氣復(fù)合熱源熱泵熱水器的性能優(yōu)化研究[D];東南大學(xué);2017年

2 黃紫祺;太陽能與空氣源復(fù)合熱泵系統(tǒng)特性研究[D];東南大學(xué);2017年

3 李振興;直膨式太陽能熱泵熱水系統(tǒng)性能的優(yōu)化分析[D];山東科技大學(xué);2010年

4 張東;直膨式太陽能熱泵熱水器的模擬分析[D];山東科技大學(xué);2010年

5 陳麗霞;太陽能熱泵多功能復(fù)合系統(tǒng)仿真研究[D];山東科技大學(xué);2009年

6 孫振華;直膨式太陽能熱泵熱水器性能改進(jìn)及實(shí)驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2008年

本文編號：2750978