空气源热泵辅助太阳能热水系统匹配优化研究

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1、学校代号10532学号S1301W1107分类号TU833.1密级公开工程硕士学位论文空气源热泵辅助太阳能热水系统匹配优化研究学位申请人姓名李尚武培养单位土木工程学院导师姓名及职称周晋副教授李水生高级工程师学科专业建筑与土木工程研究方向建筑可再生能源利用论文提交日期2015年5月30日湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明；所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作踊。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明滿方式标明。本人完全意识到本声明

2、的法律后果由本人承担。作者签名：秦濟為日期；节氏年各月／？日学位论文版权使用授权书本学位论丈作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的實印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可（将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可臥采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于Ｋ保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密过。＂＂（请在臥上相应方框内打Ｖ）作者签名：秦為為１日期：年＾月８日导师签名：日期：Ｗ化年月日巧言／Ｉ学校

3、代号：10532学号：S1301W1107密级：公开湖南大学工程硕士学位论文空气源热泵辅助太阳能热水系统匹配优化研究学位申请人姓名：李尚武导师姓名及职称：周晋副教授李水生高级工程师培养单位：土木工程学院专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：2015年5月30日论文答辩日期：2015年6月2日答辩委员会主席：陈友明教授StudyonMatchingOptimizationofAirSourceHeatPumpAssistedSolarWaterHeatingSystembyLIShangwuB.E.(LanzhouJiaotongUniversity)2013Athesis

4、submittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinConstructionandCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorZHOUJin,SeniorEngineerLIShuishengMay,2015空气源热泵辅助太阳能热水系统匹配优化研究摘要空气源热泵辅助太阳能热水系统是目前较常见的热水系统。该系统结合了太阳能热水系统与空气源热泵系统各自

5、的优点，解决了单一的太阳能热水系统在太阳能辐射不足的情况下无法保证供应生活热水的问题。空气源热泵辅助太阳能热水系统的性能主要由太阳能集热器的集热能力及空气源热泵的制热能力来决定。在满足热水需求的前提下，不同面积的集热器与不同容量的空气源热泵机组相匹配，系统的经济效益存在很大的差别。而且在不同的气候区该系统的性能也有所不同。本文针对不同气候区的高校学生宿舍用水情况，研究空气源热泵辅助太阳能热水系统的匹配问题。本文以长沙地区高校学生宿舍生活热水供应为背景，建立空气源热泵辅助太阳能热水系统动态仿真模型并运行分析，研究该系统在设计条件下的全年运行情况，分析设计方案下的太阳能单元与

6、热泵单元的制热量、运行能耗、太阳能保证率、系统COP等性能参数。在此基础上采用正交试验方法研究了不同集热器面积、空气源热泵容量、供热水箱体积相互匹配的系统运行情况，综合考虑系统初投资和运行费用，得出了经济性最优的系统匹配方案。以相同的研究方法分析得出了长沙地区酒店用水模式下的最优匹配方案和广州、昆明两地不同气候条件下的学生宿舍系统最优匹配方案。在以上研究的基础上，本文就最优匹配方案下的空气源热泵辅助太阳能热水系统相对于以燃煤、燃油、燃气三种常规能源为热源的系统进行了对比，分析得出空气源热泵辅助太阳能热水系统具有良好的节能效益、经济效益和环保效益，该系统应得到广泛的推广和应

7、用。关键词：空气源热泵辅助太阳能热水系统；匹配优化；动态仿真；正交试验；效益分析II工程硕士学位论文AbstractAirsourceheatpumpassistedsolarwaterheatingsystemisoneofthemorecommonwaterheatingsystem.Thesystemcombineswiththeadvantagesofsolarwaterheatingsystemandairsourceheatpumpsystem,inordertosolvetheproblemthatthesola