R290太阳能光伏光热一体化热泵热水器系统性能研究

发布时间：2021-11-28 20:02

　　现如今,随着人口的快速增长和社会经济的蓬勃发展,全球范围内的能源需求也在不断快速提升。与此同时,不断提高的碳排放量也成为了当今社会的重要环境问题。目前,全球建筑能耗占能源消耗总数的五分之一左右。在2009年,我国的建筑能耗占比已经达到了23.39%,并且这一数字目前依旧在不断的变大。节能技术在我国建筑能源消耗方面有着巨大的发展潜力。随着太阳能、风能这些可持续能源的不断发展,我国的能源结构也必将变得更加合理。同时,作为有着远超电加热及燃气加热效率的热泵技术,能够满足我国部分供热需求。光伏电池的发电效率会受到其工作温度的影响。根据现有的实验结果,多晶硅电池的温度每升高1℃,光电转化效率就会下降0.4%。因此,为了提高光伏电池的效率,目前有很多降低光伏电池温度的研究,其中,PV/T集热器就是一种综合利用光伏光热能源的装置。目前有很多种类的PV/T集热器,主要可以通过工作介质来区分。常见的工作介质有空气,水,制冷剂和热管。当空气和水用作PV/T集热器的工作介质时,空气和水往往也需要承担供热的功能,所以它们会被加热到较高的温度,这就与降低光伏板温度从而提升光电转换效率的初衷产生了矛盾。本文提出了... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
Nomenclature
Chapter 1 Introduction
    1.1 Background
    1.2 Literature Review
        1.2.1 PV/T Collector
        1.2.2 Heat Pump
        1.2.3 PV/T Heat Pump
    1.3 Content and Objectives
Chapter 2 PV/T Heat Pump System
    2.1 System Description
    2.2 Mathematical Model
        2.2.1 Heat Transfer at the PV Panel
        2.2.2 Compressor
        2.2.3 Evaporator
        2.2.4 Thermal Expansion Valve
        2.2.5 Water-cooled Condenser
    2.3 Simulation Model
        2.3.1 Simulation Tool EES
        2.3.2 Computation Method
    2.4 Performance Indicators
    2.5 Summary
Chapter 3 Experimental Investigation
    3.1 Description of the Test Rig
        3.1.1 Components
        3.1.2 Instrumentation
        3.1.3 Test Rig Build-up
    3.2 Experimental Scheme
        3.2.1 Overall View of the Test Rig Performance
        3.2.2 Test Procedure in Laboratory
        3.2.3 Test Procedure outside Laboratory
    3.3 Experimental Results
        3.3.1 Tests in Laboratory
        3.3.2 Experimental Results before Modification
        3.3.3 Problems and Modification of the Test Rig
        3.3.4 Experimental Results after Modification
    3.4 Error Analysis
    3.5 Summary
Chapter 4 Analysis and Discussion
    4.1 Simulation Model Validation
    4.2 Performance Analysis in Different Cities
        4.2.1 Daily Performance in Shanghai
        4.2.2 Annual Performance Analysis
    4.3 Discussion
        4.3.1 Problems and Improvements of the Experiment
        4.3.2 Problems and Improvements of the Simulation
        4.3.3 The Feasibility for Commercial Use
    4.4 Summary
Chapter 5 Conclusions
    5.1 Conclusions
    5.2 Further Work
References
ACKNOWLEGEMENTS
Academic Achievements
APPENDIX 1
APPENDIX 2
APPENDIX 3


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于肋片式集热板的直膨式太阳能热泵[J]. 蒋澄阳,代彦军.  化工学报. 2016(S2)
[2]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)
[3]平板型太阳能光伏/光热一体化热泵热水系统特性[J]. 徐国英,张小松,赵善国.  化工学报. 2012(S2)
[4]两种集热结构的太阳能光伏/光热一体化热泵性能分析[J]. 徐国英,张小松,杨磊.  化工学报. 2008(S2)



本文编号：3525059