太阳能辅助多功能热泵系统理论和实验的研究

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1、浙江大学硕士学位论文摘要太阳能辅助多功能热泵系统的理论与实验研究黎佳荣浙江大学制冷与低温研究所杭州摘要本文提出了一种新颖的太阳能辅助多功能热泵系统(SAMHPS)，是基于热泵热消耗领域多向利用的思想，通过创新性设计，融合太阳能的利用，以较高设备利用率和工作效率实现生活热消耗领域的空气调节和制取热水功能，非常适合于家用和商业空调热水领域。本文综述了热泵应用技术的发展历史和热泵研究领域的重点方向，结合课题研究的社会背景和行业情况，探讨了SAMHPS系统的应用前景。本文所设计的SAMHPS系统，仅使用三台换热器、一套节流装置和一台压缩机，巧妙的系统设计能够提供七种

2、功能模式下的空气调节和制取热水，即太阳能辅助室内制热，室内单制热，热泵热水器，室内单制冷，室内制冷同时制热水，制取冷水功能和太阳能热水器功能等。其中“太阳能辅助制热”功能和“热泵热水器”功能是SAMHPS系统最具有节能优势的两大核心功能。本文对SAMHPS系统的核心功能进行了理论仿真计算，建立了系统稳态仿真模型，从理论上分析了SAMHPS核心功能所具有的高效节能效果。在理论模拟计算的基础上，我们搭建了SAMHPS系统实验台功能系统和测试系统。实验台功能系统是实现各功能的基础。实验台测试系统是基于计算机自动数据采集技术的一套自编软件程序，它是在VisualBa

3、sic平台上开发的，应用虚拟仪器技术和串口通讯技术，能够实现定时自动采集实验数据参数(温度，压力，流量和功率)，并融合了数据存储，处理和实时分析等高级功能。对SAMHPS系统的太阳能辅助室内制热，室内单制热，热泵热水器，室内制冷同时制热水和冬季融霜等功能进行了实验和分析。通过对系统各个功能下的多组详细实验，证实了SAMHPS理论模拟计算所预示的高效节能。通过实验对比研究，揭示了在不同功能下，影响SAMHPS系统效率提高的各个关键因素。同时从实际应用出发，指出了对于大多数中东部地区而言，丰富的太阳能源能够以较低浙江大学硕士学位论文摘要的代价在本系统中得到应用。

4、最后，本文对SAMHPS系统的研究进行了总结，并展望了未来的研究方向。关键词：热泵，太阳能，空调，热水器，实验，模拟浙江大学硕士学位论文AbstractTheoreticalandExperimentalStudiesonaSolar—assistedMulti—functionalHeatPumpSystemLiJiarongInstituteofRefrigeration＆Cryogenics，ZhejiangUniversity,Hangzhou310027ABSTRACTAnovelsolarassistedmulti-functionalheatp

5、umpsystem(SAMHPSforshoa)isproposedbasedontheideaofmakingfulluseofenergy．It’Screativelydesignedforprovidinghotwaterandairconditioningwithhi曲efficientandfulluseofdevices，inwhichthesolarenergyisusedasasubsidiaryresourcep001．Thispaperreviewstheevolutionofheatpumpapplicationsandmaindire

6、ctionofresearchanddevelopment．Withtheinvestigationofsocialandindustrialbackground，wemakeadiscussiononthemarketfutureofSAMHPSproducts．Andthatseemsverybright，sinceSAMHPSownsmanymeritsonenergyconservation，economicsandsafety．Thesystemwasdesignedforprovidingsevenfunctions，butonlythreehe

7、atexchangers，onesetofthrottledeviceandonecompressorareused．Thefunctionsincludeairheatingwithsolarassisting，airheatingonly,waterheater,aircooling，aircoolingandwaterheating，watercoolerandsolarwaterheater．Andthefirstandthethirdarethemostpowerfulcorefunctionsonenergyconservation．Asyste

8、msimulationstudyonSAMHPSwa