带有涂层蒸发器的直膨式太阳能热泵系统的实验研究

发布时间：2020-06-02 04:38

【摘要】：当前,家用空调成为家庭用电的主要电器,其耗电量在家庭用电总量中占有最大的比例。然而,空调器在冬季工况运行时,其制热效率往往受到外界环境的制约,导致其效率不高,造成电能的浪费。因此如何使得空调器在低温环境下稳定运行以及获得较高的COP是当前的研究课题之一。 在本文中,作者将太阳能引入到室外蒸发器的换热中,构成一种新型结构的直膨式太阳能热泵(Direct Expansion Solar Assisted Heat Pump,简称DX-SAHP)。为了能够直接利用太阳能,设计并加工两块带有涂层的蒸发器,以及与其做对照的光板蒸发器。由于该系统的蒸发器能够直接吸收太阳能改善低温环境下蒸发器的换热,提高DX-SAHP系统的制热COP。为研究该系统在低温工况下的制热性能和蒸发器的换热性能,本文在带有太阳能模拟器的焓差实验室中进行了相关的实验。通过对不同工况下DX-SAHP系统进行实验,并对其实验结果进行分析。 本文的研究工作主要有以下两个方面： (1)设计并加工蒸发器以及构建热泵部件模型。在分析了原有热泵空调系统各参数的基础上,设计并加工用于作对比实验的光板蒸发器和涂层蒸发器(各两块),并对系统所需制冷剂的充注量做了相关的计算。为保证涂层蒸发器有足够的面积,本文采用了单排管蒸发器。其尺寸和结构则参照原有热泵的蒸发器进行设计计算,在验证涂层蒸发器的换热系数能够满足实验要求后,本文采用翅片间距为2mm的蒸发器作为实验所用的蒸发器。此外,为对热泵系统的理论作进一步的了解,在实验前期构建各部件的理论模型,为实验模拟和分析提供理论基础。 (2)搭建实验测试平台并对不同工况下的热泵系统进行制热性能以及涂层蒸发器的换热性能进行实验研究。在带有太阳能模拟器的焓差实验室中搭建了此次实验测试平台。该测试平台具有两种运行模式：常规热泵运行模式和太阳能热泵运行模式。本次实验主要对低温高湿工况下,两种运行模式下的热泵系统在进行实验测试,并将实验结果进行分析。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU831;TK519

【参考文献】

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本文编号：2692620