本文選題：空氣源熱泵 + 太陽能熱水系統(tǒng)　； 參考：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近年來,太陽能熱水器的發(fā)展突飛猛進(jìn),技術(shù)也日益成熟,為居民的生活熱水提供了較大的方便。但是其應(yīng)用范圍受到較多因素的影響,特別是受制于氣候條件的變化。而空氣源熱泵作為一種傳統(tǒng)的高效供熱模式得到了廣泛的發(fā)展,該裝置不受太陽輻射強(qiáng)度的影響,能夠較好地實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),但是當(dāng)系統(tǒng)處在及其惡劣的環(huán)境下,機(jī)組結(jié)霜性能急劇下降。基于兩者各自性能上的缺陷,本文采取將兩個(gè)子系統(tǒng)有效結(jié)合起來構(gòu)成空氣源熱泵輔助太陽能熱水系統(tǒng),能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)性能上的互補(bǔ)。本文根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)了一套空氣源熱泵輔助太陽能熱水系統(tǒng),并通過軟件編寫了模擬程序,在三種運(yùn)行模式下分別分析了氣溫以及太陽輻射強(qiáng)度對(duì)各子系統(tǒng)運(yùn)行性能的影響包括系統(tǒng)COP、集熱效率以及加熱時(shí)間等,為使系統(tǒng)運(yùn)行更加高效,討論了系統(tǒng)各部件如壓縮機(jī)、水箱容積以及集熱器面積之間的最佳匹配情況。然后模擬確定了集熱器在武漢地區(qū)的最佳安裝傾角為20°,為了保證系統(tǒng)以最低能耗運(yùn)行,得出了熱泵在每個(gè)月的最佳開啟時(shí)間,將該模式確定為優(yōu)化運(yùn)行模式。最后分析對(duì)比了兩種模式下的性能參數(shù),結(jié)果表明在優(yōu)化運(yùn)行模式下,系統(tǒng)以及熱泵的COP明顯高于常規(guī)運(yùn)行模式,并且優(yōu)化運(yùn)行模式下單位熱水的能耗比常規(guī)運(yùn)行模式低21%。然后從節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性三個(gè)方面論證了該系統(tǒng)的可行性,結(jié)果表明,節(jié)能性方面,該系統(tǒng)能耗轉(zhuǎn)換成等價(jià)標(biāo)煤為126.13kgce,是所有供熱方案中能耗最小的。經(jīng)濟(jì)性方面,該系統(tǒng)動(dòng)態(tài)年值為0.2554萬元,也為最小。環(huán)保性方面,該系統(tǒng)的減排量為2981.5kg,減排最多。因此,空氣源熱泵輔助太陽能熱水系統(tǒng)在武漢地區(qū)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,同時(shí)能夠在一定程度上緩解用電緊張,節(jié)能降耗,有著廣闊的前景,有利于在其他地區(qū)推廣開來。
[Abstract]:In recent years, the rapid development of solar water heaters, the technology is also increasingly mature, for the residents of domestic hot water to provide greater convenience. However, its application scope is affected by many factors, especially by the change of climatic conditions. The air-source heat pump, as a traditional high-efficiency heating mode, has been widely developed. The device is not affected by the intensity of solar radiation, and it can better realize continuous operation, but when the system is in an extremely bad environment, The unit frosting performance drops sharply. Based on their respective performance defects, the two subsystems are effectively combined to form an air-source heat pump assisted solar water heating system, which can achieve complementary performance to a certain extent. According to the actual demand, a set of air-source heat pump auxiliary solar water heating system is designed in this paper, and the simulation program is compiled by software. The effects of temperature and solar radiation intensity on the performance of each subsystem are analyzed in three operation modes, including system COP, heat collection efficiency and heating time. In order to make the system run more efficiently, the components of the system, such as compressor, are discussed. The optimum match between tank volume and collector area. Then, the optimum installation angle of the collector in Wuhan is determined to be 20 擄. In order to ensure the system to operate with the lowest energy consumption, the optimum opening time of the heat pump is obtained, and the optimal operating mode is determined as the optimal operation mode. Finally, the performance parameters of the two modes are analyzed and compared. The results show that the cop of the system and the heat pump is obviously higher than that of the conventional operation mode in the optimized operation mode, and the energy consumption per unit hot water in the optimized operation mode is 21% lower than that in the conventional operation mode. Then the feasibility of the system is demonstrated from three aspects: energy saving, economy and environmental protection. The results show that the energy consumption of the system is the least among all heating schemes. In terms of economy, the dynamic annual value of the system is 2554 yuan, which is also the smallest. In terms of environmental protection, the emission reduction of the system is 2981.5 kg, with the most emission reduction. Therefore, the air-source heat pump assisted solar hot water system has a strong adaptability in Wuhan area, at the same time, it can relieve the shortage of electricity, save energy and reduce consumption to a certain extent. It has a broad prospect and is conducive to spread in other regions.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU822

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本文編號(hào)：2050925