电子膨胀阀开度对光伏—太阳能热泵系统性能影响的研究
发布时间：2023-03-22 22:30
随着全球人口的增长、能耗的增加，太阳能的开发利用正在加速发展。太阳能热泵SAHP系统(SOLAR-ASSISTED HEAT PUMP，SAHP)是太阳能利用的一种方式，SAHP系统将热泵装置和太阳能集热器结合在一起，同时提高热泵的性能系数和太阳能的热利用效率。 本文将光伏发电与变频技术和直膨式SAHP系统有机结合在一起，提出了光伏-变频太阳能热泵PV／T-VFSAHP系统(Photovoltaic-Variable Quency Solar Assisted Heat Pump)的概念。 结合系统数学模型对辐照强度、环境温度、蒸发器出口过热度三个参数对PV／T-SAHP系统性能的影响进行了模拟分析，根据分析的结果提出了使系统优化的控制策略。即电子膨胀阀——吸气过热度控制，机组无论在标准工况下、变工况、满负荷、变负荷运行维持较高的COP值和集热器效率ηcoll。 当变频压缩机恒定频率运行时，其性能相当于一个在相同频率下运行的定速压缩机。因此，光伏-变频太阳能热泵系统在实际运行时可以离散为无穷多个与不同频率相对应的定速压缩机，所以研究清楚定频下电子膨胀阀的开度对系统...
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 我国能源和环境的现状
1.1.1 我国能源形势不容乐观
1.1.2 我国环境持续恶化
1.2 太阳能热泵的发展
1.2.1 太阳能热泵的种类
1.2.2 直接膨胀式太阳能热泵系统的研究
1.2.3 太阳能光电光热综合利用技术
1.2.4 光伏-变频太阳能热泵系统(PV/T-VFSAHP)的提出
1.3 本文的主要内容
参考文献
第2章 光伏-太阳能热泵系统实验平台
2.1 PV/T-SAHP系统实验台原理介绍
2.2 PV/T-SAHP系统样机介绍
2.2.1 光伏蒸发器
2.2.2 变频涡旋压缩机
2.2.3 光伏系统
2.3 PV/T-SAHP系统的测试装置和电子膨胀阀控制器开发装置
参考文献
第3章 光伏-太阳能热泵系统影响因素的研究
3.1 光伏蒸发器模型
3.2 冷凝器(板式换热器)模型
3.3 压缩机数学模型
3.4 膨胀阀的数学模型
3.5 热泵工质热物性模型
3.6 PV/T-SAHP系统影响因素分析
3.6.1 太阳辐照度和环境温度对系统性能的影响
3.6.2 热泵蒸发器出口过热度对系统性能的影响
3.7 PV/T-SAHP系统控制策略的提出
3.8 本章小结
参考文献
第4章 电子膨胀阀控制器的研制
4.1 电子膨胀阀性能介绍
4.2 步进电机工作原理及基本特性
4.3 电子膨胀阀控制器的实现
4.3.1 步进电机的控制方式
4.3.2 步进电机的驱动方式
4.3.3 步进电机的单片机控制
4.4 电子膨胀阀控制器的验证
4.5 本章小结
参考文献
第5章 电子膨胀阀开度对PV/T-SAHP性能的实验研究
5.1 冷凝水温动态变化时
5.1.1 测试条件
5.1.2 测试结果及分析
5.2 冷凝水温和电子膨胀阀开度不变时
5.2.1 实验条件
5.2.2 测试结果及分析
5.3 PV/T-SAHP系统稳定性原理的提出
5.4 本章小结
参考文献
第6章 变频控制PV/T-SAHP系统初步研究
6.1 变频控制PV/T-SAHP系统的数值模拟
6.1.1 变频控制PV/T-SAHP系统的数学模型
6.1.2 变频控制PV/T-SAHP系统的数值模拟结果分析
6.2 不同频率时PV/T-SAHP系统的实验研究
6.2.1 实验条件
6.2.2 测试结果及分析
6.3 PV/T-VFSAHP系统存在且需要解决的问题
参考文献
第7章 全文小结及进一步工作展望
7.1 论文的主要成果及创新
7.2 论文的后续工作及展望
符号列表
图表清单
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
致谢
本文编号：3767713
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 我国能源和环境的现状
1.1.1 我国能源形势不容乐观
1.1.2 我国环境持续恶化
1.2 太阳能热泵的发展
1.2.1 太阳能热泵的种类
1.2.2 直接膨胀式太阳能热泵系统的研究
1.2.3 太阳能光电光热综合利用技术
1.2.4 光伏-变频太阳能热泵系统(PV/T-VFSAHP)的提出
1.3 本文的主要内容
参考文献
第2章 光伏-太阳能热泵系统实验平台
2.1 PV/T-SAHP系统实验台原理介绍
2.2 PV/T-SAHP系统样机介绍
2.2.1 光伏蒸发器
2.2.2 变频涡旋压缩机
2.2.3 光伏系统
2.3 PV/T-SAHP系统的测试装置和电子膨胀阀控制器开发装置
参考文献
第3章 光伏-太阳能热泵系统影响因素的研究
3.1 光伏蒸发器模型
3.2 冷凝器(板式换热器)模型
3.3 压缩机数学模型
3.4 膨胀阀的数学模型
3.5 热泵工质热物性模型
3.6 PV/T-SAHP系统影响因素分析
3.6.1 太阳辐照度和环境温度对系统性能的影响
3.6.2 热泵蒸发器出口过热度对系统性能的影响
3.7 PV/T-SAHP系统控制策略的提出
3.8 本章小结
参考文献
第4章 电子膨胀阀控制器的研制
4.1 电子膨胀阀性能介绍
4.2 步进电机工作原理及基本特性
4.3 电子膨胀阀控制器的实现
4.3.1 步进电机的控制方式
4.3.2 步进电机的驱动方式
4.3.3 步进电机的单片机控制
4.4 电子膨胀阀控制器的验证
4.5 本章小结
参考文献
第5章 电子膨胀阀开度对PV/T-SAHP性能的实验研究
5.1 冷凝水温动态变化时
5.1.1 测试条件
5.1.2 测试结果及分析
5.2 冷凝水温和电子膨胀阀开度不变时
5.2.1 实验条件
5.2.2 测试结果及分析
5.3 PV/T-SAHP系统稳定性原理的提出
5.4 本章小结
参考文献
第6章 变频控制PV/T-SAHP系统初步研究
6.1 变频控制PV/T-SAHP系统的数值模拟
6.1.1 变频控制PV/T-SAHP系统的数学模型
6.1.2 变频控制PV/T-SAHP系统的数值模拟结果分析
6.2 不同频率时PV/T-SAHP系统的实验研究
6.2.1 实验条件
6.2.2 测试结果及分析
6.3 PV/T-VFSAHP系统存在且需要解决的问题
参考文献
第7章 全文小结及进一步工作展望
7.1 论文的主要成果及创新
7.2 论文的后续工作及展望
符号列表
图表清单
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
致谢
本文编号：3767713
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