太阳能/空气能直膨变频翅片热泵热水器性能及结霜的实验研究
发布时间：2021-02-20 13:27
带有自动升降玻璃盖板的太阳能/空气能直膨变频翅片热泵热水器有以下优点:1)可以同时高效地吸收太阳能和空气能2)直膨式结构减少了系统部件,节约成本;3)变频压缩机与电子膨胀阀的使用可更好地匹配系统各部件;4)翅片型蒸发器结构可使吸热面积增加;5)通过调节自动升降玻璃盖板以及风机,系统有三种运行模式,即太阳能、空气能以及双源模式,使系统更好地适应环境工况的变化。本文在焓差实验室提供的不同稳定的环境工况的条件下,研究了环温、辐照、压缩机频率以及运行模式对系统性能的影响,得到了如下结论:1)环温、辐照和运行模式对系统压缩机耗功量几乎没有影响。当环温和辐照增加时,蒸发器吸热量、COP增加;2)压缩机耗功量随水温的升高线性增大,蒸发器得热量以及系统瞬时COP随水温的增加线性减小;3)压缩机频率增加时,压缩机耗功量和蒸发器吸热量均增加;4)当环温为20.0℃到30.0℃,辐照为500 W/m2到900 W/m2时,建议系统以空气能模式及压缩机频率为60 Hz运行。由于结霜是热泵实际应用中的一个重要问题。本文研究了系统在太阳能运行模式下,环温、辐照、频率对系...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 国内外能源与环境现状
1.1.2 常用热水器类型简介与对比
1.2 国内外研究现状
1.2.1 太阳能/空气能双源热泵研究现状
1.2.2 热泵系统变容量调节研究现状
1.2.3 热泵结霜研究现状
1.3 本文研究内容
第2章 太阳能/空气能直膨热泵热水器系统及实验平台介绍
2.1 热泵基本原理简介
2.2 太阳能/空气能直膨式热泵热水器系统介绍
2.2.1 太阳能空气能横置铜铝翅片管式集热蒸发器
2.2.2 变频压缩机
2.2.3 电子膨胀阀
2.2.4 制冷工质
2.3 太阳能/空气能直膨式热泵热水器实验装置
2.4 太阳能/空气能直膨式热泵热水器性能评价指标
第3章 环境参数及压缩机频率对系统性能的影响
3.1 环境温度对热泵热水器性能的影响
3.1.1 环境温度对系统压缩机耗功功率的影响
3.1.2 环境温度对集热蒸发器吸热量的影响
3.1.3 环境温度对系统瞬时COP的影响
3.1.4 环境温度对系统平均COP和加热时间的影响
3.2 太阳辐照对热泵热水器性能的影响
3.2.1 太阳辐照对系统压缩机耗功功率的影响
3.2.2 太阳辐照对集热蒸发器吸热量的影响
3.2.3 太阳辐照对系统瞬时COP的影响
3.2.4 太阳辐照对系统平均COP和加热时间的影响
3.3 压缩机频率对热泵热水器性能的影响
3.3.1 压缩机频率对系统压缩机耗功功率的影响
3.3.2 压缩机频率对集热蒸发器吸热量的影响
3.3.3 压缩机频率对系统瞬时COP的影响
3.3.4 压缩机频率对系统平均COP和加热时间的影响
3.4 系统运行模式和压缩机频率选择策略的实验研究
3.5 本章小结
第4章 环境参数及压缩机频率对热泵热水器结霜的影响
4.1 霜的生长过程及对热泵蒸发器的影响
4.2 太阳能运行模式下环境参数及压缩机频率对系统结霜的影响
4.2.1 环境温度的影响
4.2.2 太阳辐照的影响
4.2.3 压缩机频率的影响
4.3 空气能运行模式下压缩机频率对系统结霜的影响
4.3.1 系统压力和温度
4.3.2 结霜情况
4.3.3 压缩机耗功量和蒸发器得热量
4.3.4 系统COP和加热时间
4.4 本章小结
第5章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能-空气光伏/光热一体化热泵热水系统实验特性[J]. 周伟,张小松,刘剑,黄紫祺. 制冷学报. 2016(05)
[2]热泵废热再生转轮除湿空调系统的性能研究[J]. 葛凤华,王剑,郭兴龙,刘红楷. 太阳能学报. 2016(09)
[3]不同相变蓄能器对多联机空气源热泵蓄能除霜性能影响[J]. 董建锴,张龙,姜益强,田浩,田禹,胡文举. 太阳能学报. 2016(09)
[4]直热式空气源变频热泵热水系统的特性分析[J]. 雷明镜,张华,车敏,王芳,尤晓宽. 上海理工大学学报. 2016(02)
[5]间接膨胀式太阳能多功能热泵系统换热性能的实验研究[J]. 季杰,蔡靖雍,黄文竹,冯艳. 太阳能学报. 2016(01)
[6]相变蓄热蒸发型空气源热泵性能实验研究[J]. 马素霞,蒋永明,文博,张亚琦. 太阳能学报. 2015(03)
[7]“雾霾”与“非雾霾”气象条件下空气源热泵结除霜特性的对比实验研究[J]. 盖轶静,孙育英,王伟,朱佳鹤,李林涛,董兴国,钟安鑫. 建筑科学. 2014(08)
[8]空气源热泵热水器控制系统的变频改造[J]. 雷亮,孟文,谷翠军. 电机与控制应用. 2014(01)
[9]太阳能-空气复合热源热泵热水系统[J]. 王岗,全贞花,赵耀华,侯隆澍,徐俊芳,邓月超. 化工学报. 2014(03)
[10]太阳能辅助空气源复合热泵冬季供热特性实验研究[J]. 周光辉,刘寅,张岑,陈圣洁. 太阳能学报. 2011(11)
本文编号：3042835
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 国内外能源与环境现状
1.1.2 常用热水器类型简介与对比
1.2 国内外研究现状
1.2.1 太阳能/空气能双源热泵研究现状
1.2.2 热泵系统变容量调节研究现状
1.2.3 热泵结霜研究现状
1.3 本文研究内容
第2章 太阳能/空气能直膨热泵热水器系统及实验平台介绍
2.1 热泵基本原理简介
2.2 太阳能/空气能直膨式热泵热水器系统介绍
2.2.1 太阳能空气能横置铜铝翅片管式集热蒸发器
2.2.2 变频压缩机
2.2.3 电子膨胀阀
2.2.4 制冷工质
2.3 太阳能/空气能直膨式热泵热水器实验装置
2.4 太阳能/空气能直膨式热泵热水器性能评价指标
第3章 环境参数及压缩机频率对系统性能的影响
3.1 环境温度对热泵热水器性能的影响
3.1.1 环境温度对系统压缩机耗功功率的影响
3.1.2 环境温度对集热蒸发器吸热量的影响
3.1.3 环境温度对系统瞬时COP的影响
3.1.4 环境温度对系统平均COP和加热时间的影响
3.2 太阳辐照对热泵热水器性能的影响
3.2.1 太阳辐照对系统压缩机耗功功率的影响
3.2.2 太阳辐照对集热蒸发器吸热量的影响
3.2.3 太阳辐照对系统瞬时COP的影响
3.2.4 太阳辐照对系统平均COP和加热时间的影响
3.3 压缩机频率对热泵热水器性能的影响
3.3.1 压缩机频率对系统压缩机耗功功率的影响
3.3.2 压缩机频率对集热蒸发器吸热量的影响
3.3.3 压缩机频率对系统瞬时COP的影响
3.3.4 压缩机频率对系统平均COP和加热时间的影响
3.4 系统运行模式和压缩机频率选择策略的实验研究
3.5 本章小结
第4章 环境参数及压缩机频率对热泵热水器结霜的影响
4.1 霜的生长过程及对热泵蒸发器的影响
4.2 太阳能运行模式下环境参数及压缩机频率对系统结霜的影响
4.2.1 环境温度的影响
4.2.2 太阳辐照的影响
4.2.3 压缩机频率的影响
4.3 空气能运行模式下压缩机频率对系统结霜的影响
4.3.1 系统压力和温度
4.3.2 结霜情况
4.3.3 压缩机耗功量和蒸发器得热量
4.3.4 系统COP和加热时间
4.4 本章小结
第5章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能-空气光伏/光热一体化热泵热水系统实验特性[J]. 周伟,张小松,刘剑,黄紫祺. 制冷学报. 2016(05)
[2]热泵废热再生转轮除湿空调系统的性能研究[J]. 葛凤华,王剑,郭兴龙,刘红楷. 太阳能学报. 2016(09)
[3]不同相变蓄能器对多联机空气源热泵蓄能除霜性能影响[J]. 董建锴,张龙,姜益强,田浩,田禹,胡文举. 太阳能学报. 2016(09)
[4]直热式空气源变频热泵热水系统的特性分析[J]. 雷明镜,张华,车敏,王芳,尤晓宽. 上海理工大学学报. 2016(02)
[5]间接膨胀式太阳能多功能热泵系统换热性能的实验研究[J]. 季杰,蔡靖雍,黄文竹,冯艳. 太阳能学报. 2016(01)
[6]相变蓄热蒸发型空气源热泵性能实验研究[J]. 马素霞,蒋永明,文博,张亚琦. 太阳能学报. 2015(03)
[7]“雾霾”与“非雾霾”气象条件下空气源热泵结除霜特性的对比实验研究[J]. 盖轶静,孙育英,王伟,朱佳鹤,李林涛,董兴国,钟安鑫. 建筑科学. 2014(08)
[8]空气源热泵热水器控制系统的变频改造[J]. 雷亮,孟文,谷翠军. 电机与控制应用. 2014(01)
[9]太阳能-空气复合热源热泵热水系统[J]. 王岗,全贞花,赵耀华,侯隆澍,徐俊芳,邓月超. 化工学报. 2014(03)
[10]太阳能辅助空气源复合热泵冬季供热特性实验研究[J]. 周光辉,刘寅,张岑,陈圣洁. 太阳能学报. 2011(11)
本文编号：3042835
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