發(fā)布時(shí)間：2020-07-03 06:01

【摘要】： 地源熱泵可以利用少量電能將大地中的地?zé)崮芴嵘秊楦咂肺粺崮?以供室內(nèi)空調(diào)供熱。在白天利用太陽(yáng)能作為地源熱泵(GSHP,Ground Source Heat Pump)的輔助熱源,既可以提高熱泵機(jī)組蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度,同時(shí)也可以緩解地埋管周?chē)寥赖臏亟?可以有效的提高熱泵供熱系統(tǒng)的效率。而以相變材料(PCM,Phase Change Material)為蓄熱介質(zhì)的相變蓄熱裝置的使用,既可以克服太陽(yáng)能的間隙性及因多云、陰雨而造成的不穩(wěn)定性等缺點(diǎn),其蓄熱密度大的優(yōu)點(diǎn)也可以使蓄熱裝置在有限的建筑空間內(nèi)得以安置。 本文分析了影響太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的主要因素,介紹了一種常用的太陽(yáng)輻射模型,并對(duì)平板集熱器和真空管集熱器在晴天條件下的集熱效率進(jìn)行模擬。平板集熱器頂部損失系數(shù)Ut與環(huán)境溫度Ta、玻璃透明蓋板溫度Tc與環(huán)境溫度Ta均成線(xiàn)性關(guān)系,并且隨著環(huán)境溫度Ta的升高而升高;而這兩種集熱器的熱損系數(shù)Uc(或UL)與管內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)hfi對(duì)集熱器效率因子F′的影響相同,效率因子F'隨熱損系數(shù)Uc(或UL)增大會(huì)變小,管內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)hfi增大卻使F'變大;同時(shí)這兩種集熱器的集熱效率η在白天也會(huì)隨室外溫度的升高(降低)而升高(降低),集熱器的運(yùn)行時(shí)間最好控制在9點(diǎn)到15點(diǎn)之間。 對(duì)常用的相變傳熱問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了介紹,并利用FLUENT軟件模擬了在自然對(duì)流換熱條件下20#蓄熱專(zhuān)用石蠟在螺旋盤(pán)管換熱器內(nèi)的等壁溫熔化和凝固過(guò)程,模擬結(jié)果顯示:對(duì)于結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的螺旋盤(pán)管換熱器,盤(pán)管匝數(shù)越多的蓄熱體,其熔化時(shí)的Fo數(shù)越大;而對(duì)于結(jié)構(gòu)參數(shù)不相同的螺旋盤(pán)管換熱器,但盤(pán)管匝數(shù)相同的蓄熱,即使蓄熱體體積不同,但其Fo卻基本相同;對(duì)于螺旋盤(pán)管換熱器來(lái)說(shuō),自然對(duì)流換熱對(duì)PCM的熔化過(guò)程影響很大,但PCM的凝固過(guò)程影響很小,基本可以忽略。 以太陽(yáng)能相變蓄熱輔助地源熱泵供暖系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)為平臺(tái),進(jìn)行以20#蓄熱專(zhuān)用石蠟為蓄熱介質(zhì)的太陽(yáng)能相變蓄熱及蓄熱裝置通過(guò)板式換熱器對(duì)熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出水管釋放熱量的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,蓄熱裝置的使用對(duì)蒸發(fā)器的出水水溫影響較大;而對(duì)蒸發(fā)器的進(jìn)水水溫的影響相對(duì)于出水水溫的影響較小;在熱泵機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)態(tài)階段,蓄熱裝置對(duì)冷凝器進(jìn)、出水水溫影響不明顯,但其平均溫升也可以達(dá)0.6℃;蓄熱裝置的使用對(duì)供暖系統(tǒng)的運(yùn)行效率也有所提高,系統(tǒng)的平均制熱系數(shù)COPhs增大了0.16。
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TK513
【圖文】：

-0相變蓄熱裝置示意圖

.3 計(jì)算過(guò)程參數(shù)的設(shè)置.1模型的建立及網(wǎng)格劃分參照?qǐng)D 3-0 所示的相變蓄熱裝置物理模型，在x、y坐標(biāo)平面內(nèi)分別建立所列的編號(hào)為 1-3 一組的二維模型，由于模型中含有盤(pán)管的圓形區(qū)域，故構(gòu)化三角形網(wǎng)格(Unstructured Triangular Grid)單元，網(wǎng)格單元的尺寸最mm2，并在盤(pán)管周?chē)M(jìn)行加密。因?yàn)橐贔LUENT中使用軸對(duì)稱(chēng)(Axisymm，而FLUENT中規(guī)定須以x軸為對(duì)稱(chēng)軸，故將圖 3-0 所示模型只取其上半其順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90°，得到如圖 3-0 所示的網(wǎng)格，其中有 2436 個(gè)網(wǎng)格單元點(diǎn)。D C

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王侃宏;白華夏;李克營(yíng);劉少亮;侯佳松;胡翠華;;太陽(yáng)能相變蓄熱復(fù)合土壤源熱泵系統(tǒng)的研究[J];能源與節(jié)能;2011年07期

本文編號(hào)：2739289