隨著人們對生活環(huán)境的日益重視,人們開始尋求對環(huán)境無污染的制冷劑。由于氫氟氯烴HCFC、氫氟烴HCF對大氣造成的嚴重污染、臭氧層的嚴重破壞,造成溫室效應,這類制冷劑通過各國制定的相關法律被禁止或減少使用。所以人類開始尋求無毒、對環(huán)境無污染的并且符合取之不盡用之不竭的新型制冷劑。從十九世紀CO2作為制冷劑走入大家的視野,它的導熱性能良好,熱穩(wěn)定性能比較高,GWP為1,ODP為0,是一種無毒不易燃的新型、綠色環(huán)保制冷劑。太陽能作為一種大自然特有的熱能,被廣泛的應用于熱泵系統(tǒng)中,將兩者的結(jié)合是否能夠提高系統(tǒng)效率和節(jié)約能源。本文將對太陽能-空氣雙熱源單級壓縮CO2熱泵熱水器系統(tǒng)進行研究。本文通過對太陽能-空氣雙熱源單級壓縮二氧化碳熱泵熱水器系統(tǒng)中的壓縮機、節(jié)流閥、氣冷器的數(shù)學模型、雙熱源復合換熱器分別建立了數(shù)學模型,其中氣冷器、雙熱源復合換熱器使用分布參數(shù)法。通過模擬運行雙熱源模式、單一太陽能模式、單一空氣源模式三種供熱模式,對比分析三種供熱模式在相同太陽能進水溫度下系統(tǒng)制熱量、系統(tǒng)COP、用戶側(cè)出水溫度的數(shù)據(jù)對比;在相同太陽能熱水進水流量下系統(tǒng)制熱量、系統(tǒng)COP、用戶側(cè)出水溫度的數(shù)據(jù)對比。通過... 

【文章來源】：中原工學院河南省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
2.太陽能-空氣雙熱源單級壓縮CO_2熱泵熱水器系統(tǒng)設計
    2.1 二氧化碳制冷劑特性
        2.1.1 CO_2發(fā)展歷程
        2.1.2 CO_2制冷循環(huán)
    2.2 雙熱源熱泵系統(tǒng)耦合形式
        2.2.1 直接耦合
        2.2.2 間接耦合
    2.3 系統(tǒng)設計
        2.3.1 空氣源熱泵模式
        2.3.2 太陽能熱泵模式
        2.3.3 太陽能-空氣雙熱源模式
3.工質(zhì)熱物性參數(shù)數(shù)學模型
    3.1 制冷劑熱物性參數(shù)計算
        3.1.1 CO_2飽和蒸汽壓和飽和溫度數(shù)學模型
        3.1.2 CO_2飽和液體焓數(shù)學模型
        3.1.3 CO_2飽和氣體焓數(shù)學模型
        3.1.4 CO_2液體密度數(shù)學模型
        3.1.5 CO_2定壓比熱數(shù)學模型
        3.1.6 CO_2動力粘度數(shù)學模型
        3.1.7 CO_2導熱系數(shù)數(shù)學模型
    3.2 乙二醇溶液熱物性參數(shù)計算
        3.2.1 乙二醇溶液定壓比熱數(shù)學模型
        3.2.2 乙二醇溶液密度數(shù)學模型
        3.2.3 乙二醇溶液動力粘度數(shù)學模型
        3.2.4 乙二醇溶液導熱系數(shù)數(shù)學模型
    3.3 空氣熱物性參數(shù)計算
        3.3.1 空氣密度數(shù)學模型
        3.3.2 空氣定壓比熱數(shù)學模型
        3.3.3 空氣動力粘度數(shù)學模型
        3.3.4 空氣導熱系數(shù)數(shù)學模型
        3.3.5 空氣焓數(shù)學模型
4.太陽能-空氣雙熱源單級壓縮CO_2熱泵熱水器的數(shù)學模型
    4.1 壓縮機數(shù)學模型
    4.2 氣冷器數(shù)學模型
        4.2.1 模型假設
        4.2.2 微元方程式
        4.2.3 制冷劑側(cè)傳熱系數(shù)
        4.2.4 水側(cè)換熱系數(shù)
        4.2.5 氣冷器仿真算法設計
    4.3 節(jié)流閥的數(shù)學模型
    4.4 雙熱源復合換熱器數(shù)學模型
        4.4.1 基本模型
        4.4.2 微元計算公式
        4.4.3 換熱系數(shù)
    4.5 系統(tǒng)數(shù)學模型
5.模擬結(jié)果分析
    5.1 模擬結(jié)果的可靠性分析
        5.1.1 實驗裝置
        5.1.2 實驗工況
        5.1.3 模擬結(jié)果可靠性分析
    5.2 模擬結(jié)果分析
        5.2.1 單一空氣源運行模式
        5.2.2 雙熱源模式運行分析
        5.2.3 單一太陽能源模式運行分析
    5.3 最佳運行模式分析
6.結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
附錄:攻讀碩士學位期間的研究
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]跨臨界CO2空氣源熱泵系統(tǒng)性能研究[J]. 趙宗彬,宋昱龍,包繼虎,陸磊,李宏哲,郭揚,朱豐雷.  制冷學報. 2018(02)
[2]壓縮機在制冷與空調(diào)行業(yè)的應用現(xiàn)狀研究[J]. 李強,王戰(zhàn)友.  科協(xié)論壇(下半月). 2011(07)
[3]CO2跨臨界雙級壓縮/噴射制冷循環(huán)熱力學分析[J]. 謝英柏,劉迎福,湯建成,孫剛磊.  太陽能學報. 2011(05)
[4]跨臨界CO2活塞壓縮機閥片運動特性的實驗研究[J]. 馬元,張波,彭學院,邢子文.  西安交通大學學報. 2011(03)
[5]二氧化碳跨臨界循環(huán)系統(tǒng)用新型膨脹機的研發(fā)[J]. 姜云濤,馬一太,李敏霞,王偉.  制冷學報. 2010(05)
[6]帶回熱器的高效跨臨界CO2水-水熱泵的實驗研究[J]. 姜云濤,馬一太,劉和成,張鵬.  天津大學學報. 2010(04)
[7]環(huán)保型CO2跨臨界帶膨脹機制冷循環(huán)性能研究[J]. 謝英柏,孫剛磊,宗露香,靳光亞.  環(huán)境科學與技術(shù). 2010(03)
[8]CO2空氣源熱泵熱水器的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 劉圣春,馬一太,管海清.  制冷與空調(diào). 2008(02)
[9]淺談世界能源危機及中國的戰(zhàn)略抉擇[J]. 白少成.  實驗科學與技術(shù). 2006(S1)
[10]一種新型自由活塞式膨脹機的研制及試驗研究[J]. 張波,彭學院,張芳璽,邢子文,束鵬程.  西安交通大學學報. 2006(07)

碩士論文
[1]單級壓縮二氧化碳熱泵熱水器系統(tǒng)運行特性研究[D]. 朱昱衡.中原工學院 2018
[2]帶噴射器的跨臨界CO2熱泵系統(tǒng)的變工況研究[D]. 魏晉.浙江大學 2016
[3]二氧化碳空氣源熱泵性能研究[D]. 張維娜.蘭州交通大學 2015
[4]跨臨界CO2熱泵與太陽能熱水系統(tǒng)的耦合分析[D]. 許晨琛.長安大學 2014
[5]太陽能輔助跨臨界CO2熱泵系統(tǒng)的理論分析和優(yōu)化研究[D]. 歐陽晶瑩.華北電力大學 2013
[6]雙熱源太陽能熱泵模式研究[D]. 陳衛(wèi)星.南京理工大學 2004



本文編號：3175995