光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)性能及其能量耦合特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-29 17:56
在全球能源緊張與環(huán)境污染嚴(yán)重的今天,合理的解決全球性能耗問題尤為重要。其中,以清潔能源利用為代表的太陽能光伏技術(shù)及熱泵技術(shù)是目前應(yīng)用廣泛且節(jié)能效果明顯的可再生能源利用方式,其合理的應(yīng)用可以有效解決建筑能耗過大的問題。但目前應(yīng)用多為單一的光伏光熱組件與熱泵機(jī)組結(jié)合,或者是依靠電網(wǎng)和蓄電池維持穩(wěn)定性的光伏驅(qū)動(dòng)式熱泵,限制了光伏與熱泵有效節(jié)能的應(yīng)用。因此,本文針對光伏直接驅(qū)動(dòng)式熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行性能進(jìn)行了探究,針對系統(tǒng)中存在的太陽能利用率過低的問題進(jìn)行改進(jìn),以期獲得太陽輻照與系統(tǒng)供熱間的轉(zhuǎn)換規(guī)律,給出系統(tǒng)部件改進(jìn)設(shè)計(jì)的方法,達(dá)到光伏熱泵供熱過程中高效、節(jié)能、環(huán)保的目的。本文開展研究工作的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)設(shè)計(jì)搭建了一套2.6 kW光伏直接驅(qū)動(dòng)空氣源熱泵系統(tǒng),使用變頻壓縮直驅(qū)技術(shù)和蓄熱儲(chǔ)能模式替代傳統(tǒng)光伏空調(diào)中用來儲(chǔ)能和維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的蓄電池組,對系統(tǒng)中光伏組件、光伏逆變控制一體機(jī)、交流變頻壓縮機(jī)、冷凝器等系統(tǒng)部件之間的能量傳遞機(jī)理進(jìn)行了探究,給出了系統(tǒng)性能評價(jià)方法。(2)對所構(gòu)建的2.6 kW光伏熱泵系統(tǒng)進(jìn)行了性能測試,并針對能量轉(zhuǎn)換特點(diǎn)設(shè)定了工作模式。在戶用和商用兩種模式下的壓縮機(jī)能...
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號說明
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 光伏熱泵技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 光伏輔助式熱泵技術(shù)
1.2.1.1 光伏輔助式熱泵技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1.2 光伏輔助式熱泵技術(shù)目前存在的問題
1.2.2 光伏驅(qū)動(dòng)式熱泵技術(shù)
1.2.2.1 光伏驅(qū)動(dòng)式熱泵技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2.2 光伏驅(qū)動(dòng)式熱泵技術(shù)目前存在的問題
1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)構(gòu)建及理論基礎(chǔ)
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
2.1.1 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1.2 系統(tǒng)工作原理
2.2 系統(tǒng)測試設(shè)備
2.3 系統(tǒng)部件選型及理論基礎(chǔ)
2.3.1 光伏組件選型
2.3.2 逆變控制器選型
2.3.3 熱泵系統(tǒng)選型及能量轉(zhuǎn)換方程
2.3.4 供能系統(tǒng)選型
2.4 系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)
2.5 本章小結(jié)
第3章 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)性能初步測試與分析
3.1 戶用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)性能分析
3.1.1 戶用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)制熱性能分析
3.1.2 戶用模式下的供熱性能分析
3.2 商用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)性能分析
3.2.1 商用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)制熱性能分析
3.2.2 商用模式下的供熱性能分析
3.3 太陽輻照度對光伏熱泵制熱實(shí)驗(yàn)性能影響分析
3.3.1 戶用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)輻照度影響規(guī)律探究
3.3.2 商用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)輻照度影響規(guī)律探究
3.4 系統(tǒng)能量匹配性探究及熱泵系統(tǒng)擴(kuò)容設(shè)計(jì)
3.4.1 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)能量擴(kuò)容探究
3.4.2 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)能量匹配性分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)性能探究
4.1 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)熱能容量擴(kuò)容設(shè)計(jì)
4.1.1 擴(kuò)容后的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.1.2 系統(tǒng)運(yùn)行原理
4.1.3 系統(tǒng)部分設(shè)備參數(shù)
4.2 熱能容量擴(kuò)容前后系統(tǒng)性能對比
4.3 光伏及市電驅(qū)動(dòng)下的熱泵系統(tǒng)性能對比分析
4.3.1 單級加熱模式下系統(tǒng)運(yùn)行分析
4.3.2 梯級加熱模式下系統(tǒng)運(yùn)行分析
4.3.3 系統(tǒng)供暖數(shù)據(jù)分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換規(guī)律探究
5.1 光伏驅(qū)動(dòng)模式下的輻照度對系統(tǒng)性能影響分析
5.1.1 單級加熱模式下輻照度對熱泵系統(tǒng)性能影響分析
5.1.2 梯級加熱模式下輻照度對熱泵系統(tǒng)性能影響分析
5.2 光伏驅(qū)動(dòng)模式下系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 工作總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目研究情況及所取得的研究成果
致謝
本文編號:3683047
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號說明
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 光伏熱泵技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 光伏輔助式熱泵技術(shù)
1.2.1.1 光伏輔助式熱泵技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1.2 光伏輔助式熱泵技術(shù)目前存在的問題
1.2.2 光伏驅(qū)動(dòng)式熱泵技術(shù)
1.2.2.1 光伏驅(qū)動(dòng)式熱泵技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2.2 光伏驅(qū)動(dòng)式熱泵技術(shù)目前存在的問題
1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)構(gòu)建及理論基礎(chǔ)
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
2.1.1 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1.2 系統(tǒng)工作原理
2.2 系統(tǒng)測試設(shè)備
2.3 系統(tǒng)部件選型及理論基礎(chǔ)
2.3.1 光伏組件選型
2.3.2 逆變控制器選型
2.3.3 熱泵系統(tǒng)選型及能量轉(zhuǎn)換方程
2.3.4 供能系統(tǒng)選型
2.4 系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)
2.5 本章小結(jié)
第3章 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)性能初步測試與分析
3.1 戶用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)性能分析
3.1.1 戶用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)制熱性能分析
3.1.2 戶用模式下的供熱性能分析
3.2 商用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)性能分析
3.2.1 商用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)制熱性能分析
3.2.2 商用模式下的供熱性能分析
3.3 太陽輻照度對光伏熱泵制熱實(shí)驗(yàn)性能影響分析
3.3.1 戶用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)輻照度影響規(guī)律探究
3.3.2 商用模式下的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)輻照度影響規(guī)律探究
3.4 系統(tǒng)能量匹配性探究及熱泵系統(tǒng)擴(kuò)容設(shè)計(jì)
3.4.1 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)能量擴(kuò)容探究
3.4.2 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)能量匹配性分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)性能探究
4.1 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)熱能容量擴(kuò)容設(shè)計(jì)
4.1.1 擴(kuò)容后的光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.1.2 系統(tǒng)運(yùn)行原理
4.1.3 系統(tǒng)部分設(shè)備參數(shù)
4.2 熱能容量擴(kuò)容前后系統(tǒng)性能對比
4.3 光伏及市電驅(qū)動(dòng)下的熱泵系統(tǒng)性能對比分析
4.3.1 單級加熱模式下系統(tǒng)運(yùn)行分析
4.3.2 梯級加熱模式下系統(tǒng)運(yùn)行分析
4.3.3 系統(tǒng)供暖數(shù)據(jù)分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 光伏直驅(qū)熱泵系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換規(guī)律探究
5.1 光伏驅(qū)動(dòng)模式下的輻照度對系統(tǒng)性能影響分析
5.1.1 單級加熱模式下輻照度對熱泵系統(tǒng)性能影響分析
5.1.2 梯級加熱模式下輻照度對熱泵系統(tǒng)性能影響分析
5.2 光伏驅(qū)動(dòng)模式下系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 工作總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目研究情況及所取得的研究成果
致謝
本文編號:3683047
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