本文關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能雙效吸收式地源熱泵的性能與應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：太陽(yáng)能吸收式系統(tǒng)利用太陽(yáng)能集熱器獲得熱量來(lái)驅(qū)動(dòng)吸收式機(jī)組進(jìn)行制冷或供熱,其利用可再生能源對(duì)建筑節(jié)能和減少碳排放有重要促進(jìn)作用。從研究到實(shí)際應(yīng)用的階段中,太陽(yáng)能吸收式系統(tǒng)的性能提升和經(jīng)濟(jì)適用性的提升是促使其發(fā)展的充分條件。本文提出了太陽(yáng)能雙效溴化鋰吸收式地源熱泵和壓縮式系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行方案,在對(duì)槽式太陽(yáng)能集熱器和雙效溴化鋰吸收式系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)行方案的能耗模擬,分析其節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性。具體研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下：首先對(duì)槽式太陽(yáng)能集熱器已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究與分析,獲得了槽式集熱器的效率隨導(dǎo)熱油溫度與太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度兩個(gè)因素的變化。結(jié)果顯示,集熱器的集熱效率和導(dǎo)熱油出口溫度隨著太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度的增大而增大,且集熱器的光學(xué)效率和熱損失系數(shù)分別為0.5895和0.1661。其次對(duì)雙效溴化鋰吸收式熱泵系統(tǒng)在制冷工況和熱泵工況下已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納與分析,得到雙效溴化鋰吸收式系統(tǒng)的最高制冷系數(shù)和熱力系數(shù)分別為1.23和2.23。之后建立了太陽(yáng)能雙效吸收式地源熱泵系統(tǒng)的TRNSYS模型,分析了各部分模塊的數(shù)學(xué)計(jì)算原理,輸入實(shí)驗(yàn)性能數(shù)據(jù)并對(duì)照實(shí)驗(yàn)工況進(jìn)行模擬,經(jīng)比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬值之間的最大偏差為4.71%,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。利用TRNSYS建立的太陽(yáng)能雙效吸收式地源熱泵系統(tǒng)的仿真模型,針對(duì)太陽(yáng)能集熱器和雙效吸收式系統(tǒng)進(jìn)行了制冷工況下綜合性能的模擬計(jì)算,結(jié)果得到太陽(yáng)能吸收式地源熱泵系統(tǒng)的綜合性能系數(shù)在高溫?zé)嵩礈囟葹?80℃時(shí)達(dá)到最高,最高綜合性能系數(shù)為0.6625。在上述研究基礎(chǔ)上建立了太陽(yáng)能雙效吸收式地源熱泵與壓縮式聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)模型,分析上海、廣州、北京、西安四個(gè)地區(qū)聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)在夏季運(yùn)行和全年運(yùn)行的情況,并與壓縮式機(jī)組加燃?xì)忮仩t系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行對(duì)比,分析聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)的節(jié)能效益與經(jīng)濟(jì)性。夏季運(yùn)行工況下,當(dāng)太陽(yáng)能吸收式機(jī)組承擔(dān)10%負(fù)荷,集熱器面積按照800W/m2設(shè)計(jì)時(shí),上述四個(gè)地區(qū)在15年使用期限下年總費(fèi)用值最低,其與壓縮式相同運(yùn)行工況下的年總費(fèi)用比值分別為0.915、0.926、0.997、0.974,系統(tǒng)投資回收期分別為6.5年、6.6年、13年、11.5年；夏季運(yùn)行工況下集熱器單價(jià)小于500元/m2時(shí),太陽(yáng)能吸收式機(jī)組承擔(dān)的負(fù)荷比例越大,系統(tǒng)運(yùn)行越經(jīng)濟(jì)。全年運(yùn)行工況下,當(dāng)太陽(yáng)能吸收式機(jī)組承擔(dān)15%負(fù)荷,集熱器面積按照600W/m2設(shè)計(jì)時(shí),北京和西安在15年使用期限下年總費(fèi)用值最低,其與壓縮式機(jī)組加鍋爐系統(tǒng)年總費(fèi)用比值分別為0.426和0.491,投資回收期分別為3.3年和4.1年；而上海在太陽(yáng)能吸收式地源熱泵承擔(dān)10%負(fù)荷、集熱器面積按600W/m2設(shè)計(jì)時(shí)的年總費(fèi)用值最低,其壓縮式機(jī)組加鍋爐系統(tǒng)的年總費(fèi)用比值為0.801,投資回收期為7.5年;上海地區(qū)集熱器單價(jià)小于800元/m2時(shí),太陽(yáng)能吸收式地源熱泵系統(tǒng)承擔(dān)20%負(fù)荷年總費(fèi)用值最低,大于800元/m2時(shí),太陽(yáng)能吸收式地源熱泵系統(tǒng)承擔(dān)10%負(fù)荷年總費(fèi)用值最低；北京和西安地區(qū)在太陽(yáng)能吸收式地源熱泵系統(tǒng)承擔(dān)15%負(fù)荷年總費(fèi)用值最低。本文研究了太陽(yáng)能雙效溴化鋰吸收式地源熱泵系統(tǒng)的性能,并通過(guò)能耗模擬進(jìn)行了夏季運(yùn)行工況和全年運(yùn)行工況的節(jié)能效益與經(jīng)濟(jì)性分析,為該系統(tǒng)的應(yīng)用推廣提供參考。
【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能吸收式 地源熱泵 集熱面積 負(fù)荷比例 聯(lián)合運(yùn)行
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU83;TK513.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 主要符號(hào)表10-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.1.1 能源與環(huán)境問(wèn)題11-12
• 1.1.2 太陽(yáng)能吸收式空調(diào)的特點(diǎn)12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 太陽(yáng)能吸收式系統(tǒng)運(yùn)行性能方面的研究12-13
• 1.2.2 太陽(yáng)能吸收式系統(tǒng)仿真模擬及能耗分析方面的研究13-14
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容及意義14-16
• 第二章 太陽(yáng)能雙效吸收式地源熱泵系統(tǒng)的模型建立16-30
• 2.1 TRNSYS模擬程序介紹16
• 2.2 太陽(yáng)能雙效溴化鋰吸收式地源熱泵系統(tǒng)構(gòu)成與模擬計(jì)算原理16-17
• 2.3 系統(tǒng)模型的模塊17-28
• 2.3.1 太陽(yáng)能集熱器模塊17-19
• 2.3.2 雙效吸收式機(jī)組模塊19-22
• 2.3.3 壓縮式機(jī)組模塊22-24
• 2.3.4 建筑模塊24-25
• 2.3.5 輔助加熱模塊25-26
• 2.3.6 氣象數(shù)據(jù)模塊26
• 2.3.7 冷卻塔/地埋管模塊26-27
• 2.3.8 風(fēng)機(jī)盤管模塊27
• 2.3.9 積分、繪圖與輸出模塊27
• 2.3.10 (時(shí)間)控制函數(shù)模塊27-28
• 2.4 系統(tǒng)模型建立28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 槽式太陽(yáng)能集熱器的性能研究30-37
• 3.1 槽式太陽(yáng)能集熱器的原理與結(jié)構(gòu)30-31
• 3.1.1 槽式太陽(yáng)能集熱器的原理30
• 3.1.2 槽式太陽(yáng)能集熱器的結(jié)構(gòu)30-31
• 3.2 槽式太陽(yáng)能集熱器的數(shù)學(xué)模型31-33
• 3.2.1 集熱效率的數(shù)學(xué)模型31-32
• 3.2.2 集熱器的瞬時(shí)效率曲線數(shù)學(xué)模型32-33
• 3.2.3 集熱器熱損失和熱平衡方程33
• 3.3 槽式太陽(yáng)能集熱器的性能曲線33-36
• 3.3.1 集熱器工質(zhì)出口溫度與效率隨太陽(yáng)輻照度的變化34-35
• 3.3.2 基于集熱器采光面積和導(dǎo)熱油進(jìn)口溫度的瞬時(shí)效率35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 雙效溴化鋰吸收式熱泵系統(tǒng)的性能研究37-45
• 4.1 雙效溴化鋰吸收式熱泵系統(tǒng)37-39
• 4.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作流程37-38
• 4.1.2 系統(tǒng)的溶液循環(huán)焓濃圖38-39
• 4.2 雙效溴化鋰吸收式系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置介紹39-41
• 4.2.1 機(jī)組實(shí)驗(yàn)裝置介紹39-40
• 4.2.2 其他輔助設(shè)備40-41
• 4.3 雙效溴化鋰吸收式熱泵系統(tǒng)的制冷與供熱性能分析41-43
• 4.3.1 系統(tǒng)性能計(jì)算模型41-42
• 4.3.2 結(jié)果分析42-43
• 4.4 本章小結(jié)43-45
• 第五章 太陽(yáng)能吸收式地源熱泵系統(tǒng)與壓縮式系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行分析45-60
• 5.1 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)吸收式地源熱泵系統(tǒng)的綜合性能系數(shù)45-46
• 5.2 聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行方案設(shè)計(jì)46-47
• 5.2.1 建筑冷負(fù)荷46-47
• 5.2.2 太陽(yáng)能吸收式系統(tǒng)承擔(dān)負(fù)荷比例47
• 5.3 太陽(yáng)能吸收式系統(tǒng)承擔(dān)夏季尖峰負(fù)荷的節(jié)能性與經(jīng)濟(jì)性分析47-52
• 5.3.1 夏季運(yùn)行的節(jié)能量分析48-49
• 5.3.2 夏季運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性分析49-52
• 5.4 聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)全年運(yùn)行的節(jié)能性與經(jīng)濟(jì)性分析52-58
• 5.4.1 全年運(yùn)行的節(jié)能量分析54-55
• 5.4.2 全年運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性分析55-58
• 5.5 本章小結(jié)58-60
• 第六章 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 總結(jié)60-61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：435956