隨著全球人口的增長、能耗的增加，太陽能的開發(fā)利用正在加速發(fā)展。太陽能熱泵SAHP系統(tǒng)(SOLAR-ASSISTED HEAT PUMP，SAHP)是太陽能利用的一種方式，SAHP系統(tǒng)將熱泵裝置和太陽能集熱器結(jié)合在一起，同時提高熱泵的性能系數(shù)和太陽能的熱利用效率。 本文將光伏發(fā)電與變頻技術(shù)和直膨式SAHP系統(tǒng)有機結(jié)合在一起，提出了光伏-變頻太陽能熱泵PV／T-VFSAHP系統(tǒng)(Photovoltaic-Variable Quency Solar Assisted Heat Pump)的概念。 結(jié)合系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型對輻照強度、環(huán)境溫度、蒸發(fā)器出口過熱度三個參數(shù)對PV／T-SAHP系統(tǒng)性能的影響進行了模擬分析，根據(jù)分析的結(jié)果提出了使系統(tǒng)優(yōu)化的控制策略。即電子膨脹閥——吸氣過熱度控制，機組無論在標(biāo)準(zhǔn)工況下、變工況、滿負荷、變負荷運行維持較高的COP值和集熱器效率η_coll。 當(dāng)變頻壓縮機恒定頻率運行時，其性能相當(dāng)于一個在相同頻率下運行的定速壓縮機。因此，光伏-變頻太陽能熱泵系統(tǒng)在實際運行時可以離散為無窮多個與不同頻率相對應(yīng)的定速壓縮機，所以研究清楚定頻下電子膨脹閥的開度對系統(tǒng)...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 我國能源和環(huán)境的現(xiàn)狀
        1.1.1 我國能源形勢不容樂觀
        1.1.2 我國環(huán)境持續(xù)惡化
    1.2 太陽能熱泵的發(fā)展
        1.2.1 太陽能熱泵的種類
        1.2.2 直接膨脹式太陽能熱泵系統(tǒng)的研究
        1.2.3 太陽能光電光熱綜合利用技術(shù)
        1.2.4 光伏-變頻太陽能熱泵系統(tǒng)(PV/T-VFSAHP)的提出
    1.3 本文的主要內(nèi)容
    參考文獻
第2章 光伏-太陽能熱泵系統(tǒng)實驗平臺
    2.1 PV/T-SAHP系統(tǒng)實驗臺原理介紹
    2.2 PV/T-SAHP系統(tǒng)樣機介紹
        2.2.1 光伏蒸發(fā)器
        2.2.2 變頻渦旋壓縮機
        2.2.3 光伏系統(tǒng)
    2.3 PV/T-SAHP系統(tǒng)的測試裝置和電子膨脹閥控制器開發(fā)裝置
    參考文獻
第3章 光伏-太陽能熱泵系統(tǒng)影響因素的研究
    3.1 光伏蒸發(fā)器模型
    3.2 冷凝器(板式換熱器)模型
    3.3 壓縮機數(shù)學(xué)模型
    3.4 膨脹閥的數(shù)學(xué)模型
    3.5 熱泵工質(zhì)熱物性模型
    3.6 PV/T-SAHP系統(tǒng)影響因素分析
        3.6.1 太陽輻照度和環(huán)境溫度對系統(tǒng)性能的影響
        3.6.2 熱泵蒸發(fā)器出口過熱度對系統(tǒng)性能的影響
    3.7 PV/T-SAHP系統(tǒng)控制策略的提出
    3.8 本章小結(jié)
    參考文獻
第4章 電子膨脹閥控制器的研制
    4.1 電子膨脹閥性能介紹
    4.2 步進電機工作原理及基本特性
    4.3 電子膨脹閥控制器的實現(xiàn)
        4.3.1 步進電機的控制方式
        4.3.2 步進電機的驅(qū)動方式
        4.3.3 步進電機的單片機控制
    4.4 電子膨脹閥控制器的驗證
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第5章 電子膨脹閥開度對PV/T-SAHP性能的實驗研究
    5.1 冷凝水溫動態(tài)變化時
        5.1.1 測試條件
        5.1.2 測試結(jié)果及分析
    5.2 冷凝水溫和電子膨脹閥開度不變時
        5.2.1 實驗條件
        5.2.2 測試結(jié)果及分析
    5.3 PV/T-SAHP系統(tǒng)穩(wěn)定性原理的提出
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第6章 變頻控制PV/T-SAHP系統(tǒng)初步研究
    6.1 變頻控制PV/T-SAHP系統(tǒng)的數(shù)值模擬
        6.1.1 變頻控制PV/T-SAHP系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
        6.1.2 變頻控制PV/T-SAHP系統(tǒng)的數(shù)值模擬結(jié)果分析
    6.2 不同頻率時PV/T-SAHP系統(tǒng)的實驗研究
        6.2.1 實驗條件
        6.2.2 測試結(jié)果及分析
    6.3 PV/T-VFSAHP系統(tǒng)存在且需要解決的問題
    參考文獻
第7章 全文小結(jié)及進一步工作展望
    7.1 論文的主要成果及創(chuàng)新
    7.2 論文的后續(xù)工作及展望
符號列表
圖表清單
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
致謝



本文編號：3767713