光伏直驱热泵系统性能及其能量耦合特性研究

发布时间：2022-09-29 17:56

　　在全球能源紧张与环境污染严重的今天,合理的解决全球性能耗问题尤为重要。其中,以清洁能源利用为代表的太阳能光伏技术及热泵技术是目前应用广泛且节能效果明显的可再生能源利用方式,其合理的应用可以有效解决建筑能耗过大的问题。但目前应用多为单一的光伏光热组件与热泵机组结合,或者是依靠电网和蓄电池维持稳定性的光伏驱动式热泵,限制了光伏与热泵有效节能的应用。因此,本文针对光伏直接驱动式热泵系统的运行性能进行了探究,针对系统中存在的太阳能利用率过低的问题进行改进,以期获得太阳辐照与系统供热间的转换规律,给出系统部件改进设计的方法,达到光伏热泵供热过程中高效、节能、环保的目的。本文开展研究工作的主要内容及结论如下:（1）设计搭建了一套2.6 kW光伏直接驱动空气源热泵系统,使用变频压缩直驱技术和蓄热储能模式替代传统光伏空调中用来储能和维持系统稳定运行的蓄电池组,对系统中光伏组件、光伏逆变控制一体机、交流变频压缩机、冷凝器等系统部件之间的能量传递机理进行了探究,给出了系统性能评价方法。（2）对所构建的2.6 kW光伏热泵系统进行了性能测试,并针对能量转换特点设定了工作模式。在户用和商用两种模式下的压缩机能... 

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号说明
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 光伏热泵技术国内外研究现状
        1.2.1 光伏辅助式热泵技术
            1.2.1.1 光伏辅助式热泵技术国内外研究现状
            1.2.1.2 光伏辅助式热泵技术目前存在的问题
        1.2.2 光伏驱动式热泵技术
            1.2.2.1 光伏驱动式热泵技术国内外研究现状
            1.2.2.2 光伏驱动式热泵技术目前存在的问题
    1.3 本文研究内容
第2章 光伏直驱热泵系统构建及理论基础
    2.1 系统结构及工作原理
        2.1.1 光伏直驱热泵系统结构
        2.1.2 系统工作原理
    2.2 系统测试设备
    2.3 系统部件选型及理论基础
        2.3.1 光伏组件选型
        2.3.2 逆变控制器选型
        2.3.3 热泵系统选型及能量转换方程
        2.3.4 供能系统选型
    2.4 系统性能评价指标
    2.5 本章小结
第3章 光伏直驱热泵系统性能初步测试与分析
    3.1 户用模式下的光伏直驱热泵系统性能分析
        3.1.1 户用模式下的光伏直驱热泵系统制热性能分析
        3.1.2 户用模式下的供热性能分析
    3.2 商用模式下的光伏直驱热泵系统性能分析
        3.2.1 商用模式下的光伏直驱热泵系统制热性能分析
        3.2.2 商用模式下的供热性能分析
    3.3 太阳辐照度对光伏热泵制热实验性能影响分析
        3.3.1 户用模式下的光伏直驱热泵系统辐照度影响规律探究
        3.3.2 商用模式下的光伏直驱热泵系统辐照度影响规律探究
    3.4 系统能量匹配性探究及热泵系统扩容设计
        3.4.1 光伏直驱热泵系统能量扩容探究
        3.4.2 光伏直驱热泵系统能量匹配性分析
    3.5 本章小结
第4章 光伏直驱热泵系统性能探究
    4.1 光伏直驱热泵系统热能容量扩容设计
        4.1.1 扩容后的光伏直驱热泵系统结构
        4.1.2 系统运行原理
        4.1.3 系统部分设备参数
    4.2 热能容量扩容前后系统性能对比
    4.3 光伏及市电驱动下的热泵系统性能对比分析
        4.3.1 单级加热模式下系统运行分析
        4.3.2 梯级加热模式下系统运行分析
        4.3.3 系统供暖数据分析
    4.4 本章小结
第5章 光伏直驱热泵系统能量转换规律探究
    5.1 光伏驱动模式下的辐照度对系统性能影响分析
        5.1.1 单级加热模式下辐照度对热泵系统性能影响分析
        5.1.2 梯级加热模式下辐照度对热泵系统性能影响分析
    5.2 光伏驱动模式下系统能量转换分析
    5.3 本章小结
第6章 工作总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 本文创新点
    6.3 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间参与项目研究情况及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3683047