阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统的仿真模拟和实验验证

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1、万方数据第24卷2009燕第3期6月山东建筑大学学报JOURNALOFSHANDONGJIANZHUUNIVERSITYV01．24No．3June2009文章编号：1673—7644(2009)03—0251—05阳台壁挂太阳能一空气源复合热泵系统的仿真模拟和实验验证魏林滨1，王强1，王海云2，王泽龙1，张文超1(1．山东建筑大学热能工程学院，山东济南250101；2．贝莱特空调有限公司中央空调研究院，山东德州253022)摘要：针对自行设计的一台3．6kW阳台壁挂太阳能一空气源复合热泵样机，建立了样机各部件的仿真模型，并对其冬、夏季运行模式进行了仿真模拟，模

2、拟结果显示：在名义工况和最大负荷工况下复合热泵性能优于空气源热泵。通过与样机实验测试结果对比，仿真模拟误差在允许范围之内，模型精度达到系统主要性能的要求。关键词：太阳能；复合热泵；仿真模拟；实验验证中图分类号：TU831．7：TU822．5文献标识码：ASimulationandexperimentalverificationofsolar—aircompoundsourceheatpumpsystemhangingonbalconyWEILin—binl，WANGQian91，WANGHai—yun2，eta1．(1．SchoolofThermalEnergy

3、Engineering，ShandongJianzhuUniversity，Jinan250101，China；2．ShandongBrightAir-condintioningCo．，Ltd．，Dezhou253022，China)Abstract：Inthisstudy，thesimulationmodelofhangingonbalconyofsolar—aircompoundsourceheatpumpsystemhasbeenestablishedbymodelmachinewithpowercapacityof3．6kW．Simulationsofs

4、ummerandwinteroperationmodeshavebeenconducted．Simulatedresultsindicatethattheperform—ancesofcompoundsourceheatpumparebetterthanthatofairsourceheatpumpundernominalmodeandmaximumloadmode．Theerrorofsimulationresultscomparedwithexperimentalresultisinthepermissionscope．Theprecisionofsimul

5、ationmodelcomesuptotheperformancerequirementsofthesystem．Keywords：solarenergy；solar—aircompoundsourceheatpump；simulation；experimentalverification0引言由于太阳能的低密度、周期性和不稳定性等缺点，太阳能热利用受到一定限制。因此包括太阳能在内的多热源复合热泵系统就成为太阳能热利用技术研究的方向。本文在文献[1]的研究基础上研制出一台3．6kW阳台壁挂太阳能一空气源复合热泵系统样机，对样机建立各基本部件的数学模型，进一步从理

6、论上分析研究系统的运行特性。结合样机的实验研究，对仿真模拟的结果进行验证对比分析。收稿日期：2009—04—15基金项目：山东省自然科学基金项目(Y2007F08)；建设部科学技术计划项目(2007一K1—37)；住房和城乡建设部科学技术计划项目(2008一K1—28)作者简介：魏林滨(1984一)，男，山东东营人，山东建筑大学热能工程学院在读硕士，主要从事热泵系统研究．万方数据堑兰出丕建箕太堂堂拯兰塑竺生Q，=m，(h。。一h皿)(4)1，热泵系统及模型的建立管内外换热量平衡方程：Q。=印，(5)1．1热泵系统热泵系统是根据文献[1]设计开发的一台3．6kWl

7、jH台壁挂太阳能一空气源复合热泵样机，装置图见文献[I]，装置具体参数如下：阳台壁挂太阳能热水器／换热器：采光面积：1．1m2，容水量：0．07m3，管内埋设(hlOmm×0．5mm的u型铜管，总长度为16．5m。压缩机：全封闭活塞式，额定功率1．1kW，理论输气量1．32×10～m3／s，冷媒为R22。室内翅片管换热器：连续整体式套铝翅片，紫铜管为gblOmm×0．5mm，正三角形排列，管间距s．=20ram，排间距s2=17．32mm。铝片厚6=0．1mm，片距sf=1．6mm。室外翅片管换热器：连续整体式套铝翅片，紫铜管为(hlOmm×0．5mm，正三角形

8、排列，管间距s，=25m