太阳能-空气源热泵系统供暖瞬态特性及热量匹配研究

发布时间：2023-05-14 03:23

　　太阳能-空气源热泵系统通常采用双热源以满足建筑热水及供暖需求,但目前太阳能-空气源热泵系统普遍存在由于地区性与气候性的差异而导致的建筑用热需求与系统制热供能需求在能量匹配方面的不平衡性,导致通常所采用静态分析的方法对系统的供能研究出现误差较大、能量匹配关系不准确的问题。本文在昆明和香格里拉两个地区分别搭建太阳能-空气源热泵系统并开展实验研究的基础上,建立系统瞬态热量平衡模型,并对所建瞬态模型在不同天气条件的适用性进行验证和分析。采用动态分析的方法开展环境因素对系统制热-储热-供热过程影响的研究,并结合系统能耗、建筑热利用率等指标进行评价,最终给出系统制热量与建筑需热量的热量匹配关系。主要的研究工作包括:(1)分别在气候温和地区(昆明)和寒冷地区(香格里拉)搭建以真空管太阳能集热器及空气源热泵为双热源供暖、储热水箱为储热装置的太阳能-空气源热泵系统开展实验研究,针对所建系统建立了TRNSYS模拟仿真模型,提出了相关联的系统评价指标。以实物供暖建筑为实验对象,计算全年供应热水以及寒冷供暖季节所需热量,理论建立了基于瞬态热量平衡下系统制热-储热-供热过程的系统制热量与建筑需热量平衡模型。系统...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
主要符号说明
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 太阳能供热技术国内外研究现状
        1.2.1 太阳能集热器国内外研究现状
        1.2.2 太阳能辅助热源系统国内外研究现状
    1.3 太阳能-空气源热泵国内外研究现状
    1.4 太阳能-空气源热泵系统存在的问题
    1.5 本文的研究方法及研究内容
第2章 太阳能-空气源热泵供暖系统构建与性能评价
    2.1 太阳能-空气源热泵系统工作原理
    2.2 系统主要功能部件
        2.2.1 集热器制热循环部件
        2.2.2 空气源热泵制热循环部件
        2.2.3 室内热水/供暖循环部件
    2.3 系统测试设备
    2.4 建立模拟仿真系统
    2.5 系统性能评价标准
        2.5.1 系统制热效率评价
        2.5.2 系统储热性能评价
        2.5.3 系统稳定性评价
    2.6 本章小结
第3章 供暖系统瞬态热量平衡模型建立
    3.1 日照时间供暖模型
        3.1.1 制热-储热模型
        3.1.2 室内循环模型
    3.2 非日照时间供暖模型
        3.2.1 制热-储热模型
        3.2.2 室内循环模型
    3.3 不同月份累计量分析模型
        3.3.1 非供暖月累计量模型
        3.3.2 供暖月累计量模型
    3.4 本章小结
第4章 系统的热量平衡模型验证及分析
    4.1 温和地区-昆明的模型验证
        4.1.1 日照时间下瞬态热量平衡验证
        4.1.2 非日照时间下瞬态热量平衡验证
        4.1.3 全年各月份累计量验证
    4.2 寒冷地区-香格里拉的模型验证
        4.2.1 日照时间下瞬态热量平衡验证
        4.2.2 非日照时间下瞬态热量平衡验证
        4.2.3 全年各月份累计量验证
    4.3 系统在复杂工况下的实际运行特性分析
        4.3.1 不同工况下系统制热循环运行特性分析
        4.3.2 不同工况下系统室内循环运行特性分析
    4.4 本章小结
第5章 太阳能-空气源热泵系统的热量匹配关系研究
    5.1 环境因素对系统性能的影响
        5.1.1 瞬时太阳辐照度对系统性能的影响
        5.1.2 环境温度变化对系统性能的影响
    5.2 系统热量匹配关系的研究
        5.2.1 不同累计辐射量与集热器的匹配关系
        5.2.2 系统制热量与能耗的关系
        5.2.3 建筑热利用率与系统的匹配关系
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 本文创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间科研工作和研究成果
致谢



本文编号：3817086