發(fā)布時間：2024-02-29 05:32

　　由于太陽輻射的間歇性、不穩(wěn)定性以及波動性,太陽能熱泵在夜間及連續(xù)陰雨天時無法正常工作,將太陽能熱泵系統(tǒng)與太陽能集熱蓄能技術(shù)結(jié)合起來,能夠很好地克服系統(tǒng)對太陽輻射強度的依賴性。本文提出了一種新型的一體化太陽能蓄能/蒸發(fā)/集熱器,將太陽能集熱器、蓄能容器以及熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器集于一體,對太陽能進行收集并儲存,在夜間或連續(xù)陰雨天釋放出儲存的太陽能,能夠全天候地提高熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器側(cè)溫度,從而提高熱泵系統(tǒng)的性能系數(shù)。同時,集集熱器、蓄能容器、蒸發(fā)器一體后,使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊,減少了中間換熱環(huán)節(jié),節(jié)約了制造成本。 本文運用FLUENT軟件,對蓄能/蒸發(fā)/集熱器中相變材料在蓄能/釋能過程中的溫度場和液化率進行了模擬研究。結(jié)果表明：溫度場是由向陽面管外壁向內(nèi)層逐步變化的,溫度逐層遞減；向陽面圓周處溫度最高,管內(nèi)其它位置溫度升高速率隨著時間的增加越來越快；隨著時間的增加,液相區(qū)由向陽面向背陰面及內(nèi)層不斷擴大。 對蓄能/蒸發(fā)/集熱器采用不同蓄能材料時的集熱性能和蓄能特性進行了實驗對比研究。得到了不同蓄能材料的集熱效率η與(Ts-Ta(/I之間的關(guān)系式。通過對比真空管內(nèi)蓄能材料分別為水、癸酸和石蠟時的蓄能...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要字符表
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 太陽能熱泵系統(tǒng)的研究
        1.2.2 蓄能型太陽能熱泵系統(tǒng)中集熱器的研究
        1.2.3 相變蓄熱技術(shù)的研究
        1.2.4 相變傳熱物理、數(shù)學模型方面的研究
    1.3 CFD商用軟件及其應(yīng)用于相變傳熱數(shù)值計算
    1.4 本課題的研究內(nèi)容
第2章 一體化太陽能熱泵熱水器系統(tǒng)
    2.1 太陽集熱器
        2.1.1 平板型太陽集熱器
        2.1.2 真空管太陽集熱器
        2.1.3 熱管式真空管太陽集熱器
        2.1.4 太陽能蓄能/蒸發(fā)/集熱器
    2.2 一體化太陽能熱泵熱水器系統(tǒng)工作原理
    2.3 實驗方案設(shè)計
        2.3.1 設(shè)備選型
        2.3.2 實驗設(shè)備
    2.4 測試儀器
        2.4.1 蓄能/蒸發(fā)/集熱器性能測試的測點布置
        2.4.2 系統(tǒng)整體性能測試的測點布置
        2.4.3 測試儀器
    2.5 本章小結(jié)
第3章 蓄能/蒸發(fā)/集熱器中蓄放熱過程模擬研究
    3.1 相變問題的研究方法
    3.2 相變傳熱問題的數(shù)學描述
    3.3 真空集熱管內(nèi)相變傳熱模型的建立
    3.4 數(shù)值計算結(jié)果及分析
        3.4.1 相變材料蓄能時溫度分布
        3.4.2 相變材料蓄能時液化率分布
        3.4.3 相變材料釋能時溫度分布
    3.5 本章小結(jié)
第4章 蓄能/蒸發(fā)/集熱器蓄能特性的研究
    4.1 蓄能材料的選擇
    4.2 蓄能/蒸發(fā)/集熱器集熱性能的評價指標
        4.2.1 瞬時集熱效率
        4.2.2 集熱效率
    4.3 蓄能/蒸發(fā)/集熱器的集熱性能研究
    4.4 蓄能/蒸發(fā)/集熱器的蓄能過程分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 一體化太陽能熱泵熱水器系統(tǒng)的實驗研究
    5.1 評價指標
        5.1.1 蓄能材料的體積膨脹率
        5.1.2 系統(tǒng)得熱效率
        5.1.3 系統(tǒng)性能系數(shù)
    5.2 不同蓄能材料系統(tǒng)得熱效率的研究
    5.3 不同蓄能材料系統(tǒng)性能系數(shù)的研究
        5.3.1 不同工況下不同蓄能材料系統(tǒng)日平均性能系數(shù)的研究
        5.3.2 不同蓄能材料系統(tǒng)瞬時性能系數(shù)的研究
    5.4 不同蓄能材料系統(tǒng)加熱水時間的研究
    5.5 不同蓄能材料體積膨脹率的研究
    5.6 實驗系統(tǒng)誤差研究
    5.7 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論及展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 本文的不足與展望
參考文獻
在讀期間獲得成果
致謝



本文編號：3914574