利用余热和太阳能的空气源热泵系统研究

《利用余热和太阳能的空气源热泵系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201371031学校代码10487密级硕士学位论文利用余热和太阳能的空气源热泵系统研究学位申请人：王文君学科专业：动力工程指导教师：舒水明教授答辩日期：2015年5月22日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchofAirSourceHeatPumpUsingWasteHeatandSolarEnergyCandidate:WangWenjunMajor:PowerEngineeringSuperviso

2、r:Prof.ShuShuimingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留

3、并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要太阳能热水器与空气源热泵作为可替代燃气和电热水器的清洁能源设备在社会上被推广使用。然而，太阳能热水器受天气的影响很大，使用过程中稳定性不佳。而空气源热泵在环境温度较低时运行效率低，并且存在结霜问题。本文将太阳能和空

4、气源热泵结合，并引入了工业生产中的余热，利用三者之间的配合，取长补短，实现资源的合理分配使用。本文完成了结合余热和太阳能的空气源热泵系统的设计，将工业上多余的热量用于提高低温环境下热泵的运行效率，并且利用太阳能这种清洁能源配合补充空气源热泵供热。完善了该系统的运行策略，合理地设计了一套节能的运行切换方式，并且对系统进行了理论计算，得出其在-10℃的环境温度下，制热COP为4.87，相比简单的空气源热泵，制热COP提高了63.8%。此外，针对该系统，本文设计了一种新型的除霜换热器。在现有的翅片管式换热器的基础上，增加一个热水进口和一个出口，使空气在与工质换热之前，被热水管加

5、热到一个合适的温度，这样就提升了工质的蒸发温度，在环境温度较低时（-10℃），能在一定程度上提高压缩机的吸气温度，压缩机能更高效地运行。对新型换热器做了换热的模拟，分析了其温度场、速度场和压力场，研究了入口温度、入口速度和翅片间距对换热性能的影响，并与传统的换热器进行比较，得出新型换热器的换热效果相对于传统换热器有很大的提升。对系统进行了实验研制，在志高空调公司的焓差实验室搭建了该系统的实验台架，并布置了数据采集装置，由于时间关系，后期将运行系统，进行实验研究。关键词：空气源热泵太阳能余热新型除霜换热器I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTSolarwaterheat

6、ersandairsourceheatpumpsasanalternativetogasandelectricwaterheaters,arecleanenergyequipment,andarepromotedinthecommunity.However,solarwaterheatersaregreatlyinfluencedbytheweather,andunstable.Theairsourceheatpumphasquitelowoperatingefficiencyatlowambienttemperature,andmightfrost.Thispaperc

7、ombinedsolarenergy,airsourceheatpumpandwasteheat,coordinatedeachothertoachieveareasonabledistributionofresources.Thispapercompletedthedesignofcompoundsystem,whichcombinedwasteheatandsolarair-sourceheatpump.Thewasteheatisusedtoimprovetheefficiencyofheatpumpatlowtempe