太阳能和中水源热泵复合利用系统的研究

发布时间：2020-06-20 07:04

【摘要】：本文中所用供暖系统针对中水源热泵技术和太阳能热水采暖技术进行联合优化利用,改善了传统太阳能利用技术和热泵技术单独使用时的诸多弊端。通过采用太阳能热水采暖系统和中水源热泵系统的联合运行技术、高效相变蓄热技术、科学的运行流程、各设备的连续自动控制等关键技术,实现了太阳能热水采暖系统的高效运行、中水源热泵机组的高效运行、能量的储存和延迟。中水源热泵机组和太阳能热水采暖系统的联合运行系统相比单独使用中水源热泵机组降低了中水源热泵机组的初投资和运行费用,并提高了热泵机组的IPLV和寿命；相比单独使用太阳能热水采暖系统减少了太阳能集热器、电加热装置和储热装置的初投资,并提高了太阳能热水采暖系统的集热效率也降低了流体输送过程的热损失率,同时提高了系统的的供热可靠性；整套系统各设备自动控制的加入可以使各设备达到最佳的性能系数并延长了设备的寿命也大大简化了系统的操作难度；相变储热单元的加入使整套系统的用电量由全天无规则分布向基本集中于低谷电价时间段内转移,使系统达到了最佳的运行效果和经济性。当本套系统在不同的运行工况条件下,针对中水源热泵机组的IPLV及能耗、太阳能热水采暖系统的热损失率、系统总能耗、相变储热单元表面热流密度和中心处的温度、高温相变储热水箱内水温等物理参数进行了理论分析、模拟分析、实测分析等研究。阐述了不同种联合运行模式下各设备的性能参数及系统总能耗的变化规律,分析并总结了不同联合运行模式的优势、劣势以及适用条件；证明了相变储热单元的加入可以很好的对系统的能量进行储存、转移和延迟,使系统的用能分布由均匀分布向基本集中于夜间低谷电期间转移,获得了很好的运行经济性；得到了不同种运行工况下高温相变储热水箱内水温、相变储热单元内部温度、相变储热单元表面热流密度以及时间等参数的变化规律,同时也得到了相变储热单元和水在不同的体积比例和不同的水箱进水温度下相变储热单元的相变持续时间的变化规律,为相变储热水箱系统中相变储热单元用量选取、水箱体积的选取、封装容器的选取、相变储热单元的布置形式、中水源热泵机组的选型和出水温度的设定等设计和研究工作提供了重要的理论参考；给出了一套属于太阳能和中水源热泵复合利用系统的运行维护与管理指南以及全自动控制系统,使系统的性能发挥到极致,延长系统的寿命,并节能了人力资源的投入。本文的研究为可再生能源综合利用领域提供了重要的理论与实践参考,向最终实现多种可再生能源形式的灵活综合利用、用能形式由完全使用一次不可再生能源向完全使用可再生能源的最终目标不断迈进。
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TK519
【图文】：

原理图,太阳能热水器,热管式,原理图

±研究生学位论文逦第一章绪论逦＾逡逑（ａ）热管式太阳能热水器原理逡逑热管式太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，满足人逡逑在生活、生产中的热水使用。热管式太阳能热水器是由集热管、储水箱及相关附件组成，逡逑太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，逡逑管内水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热逡逑。热管式太阳能热水器原理如图２．１所示。逡逑（ｂ）集热板式太阳能热水器原理逡逑太阳福射透过玻璃盖板，被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。吸热管逡逑的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热化吸系统。逡逑着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时通过下循环管不断地补充温度较低的水，逡逑此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。集热板式太阳能热水器运行原理如图１．１，逡逑１．２所示。逡逑

系统流程图,系统流程图

逦第二章系统方案的制巧逦硕±研究生学位论文逡逑粟机组，高温储热水箱将电价低谷时储存的热量放出，提供给风机盘管Ｗ满足室内供热量，逡逑与此同时太阳能热水采暖系统运行，加热低温水箱内的中水，并把热量储存于水中，Ｗ待逡逑热累机组运行时取热。本运行方式可充分利用了波谷电价差，使热聚机姐达到最佳的运行逡逑济性，进而最少运行费用。逡逑

【相似文献】