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《中国科学技术大学》 2008年
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户用多功能太阳能热泵系统的实验研究

蒋爱国  
【摘要】: 太阳能热水器是直接利用太阳能获得热水的节能、环保型热水器,但是受天气限制太阳能热水器不能保证每天都能使用,因此需要辅助热源。空气源热泵热水器是利用热泵原理,从空气中吸热制取热水的节能型热水器,但是制造成本高,仅用来制取热水不经济,因此严重阻碍了该产品的推广应用。家用空调器现在应用广泛,但全年大部分时间处于闲置状态,利用率低下。 为了充分发挥太阳能热水器、空气源热泵热水器和家用空调器三者的优势弥补它们的不足,我们提出了一种解决方案,把三者有机结合起来实现一机多能,这一复合系统被称为户用多功能太阳能热泵(domestic multifunctional solarassisted heat pump,DMSAHP)。DMSAHP系统可以运行太阳能制热水、热泵制热水、制冷、制冷兼制热水、空气源热泵制热和水源热泵制热6种模式。因此该系统既可以充分利用太阳能制取热水,又可以用热泵制热水模式作为辅助制取热水;制冷兼制热水模式还可以回收利用冷凝器热制取热水,因此能源的利用率高;水源热泵制热模式可以利用太阳能制取的热水为热泵热源给房间制热,不仅能提高系统的制热能力,还能提高太阳能利用率。 首先详细阐述了DMSAHP系统的基本原理及其具体可以实现的各种功能模式并试制了DMSAHP的样机,构建了DMSAHP系统的模型。样机的制作充分考虑到实用性,使其便于安装和维护,组合集成DMSAHP系统各部件后的样机由室外机、室内机、太阳能集热系统和储热水箱四个部分组成。 本文着重对DMSAHP系统的热泵制热水、制冷、制冷兼制热水、空气源热泵制热和水源热泵制热5种模式进行了详细的研究,并对系统的性能进行了详细的分析。结果表明,DMSAHP系统这5种模式运行可靠、性能良好。 不同环境温度下的实验表明,DMSAHP系统热泵制热水模式性能系数的最大值可达5.05kW/kW;而环境温度为7℃的低温情况下,性能系数范围为4.69~1.63 kW/k。可见热泵制热水模式制热水具有非常明显的节能效果。 DMSAHP系统制冷模式下额定制冷量和能效比分别为4.981kW和2.61kW/kW。DMSAHP系统制冷兼制热水模式下,综合能效比均大于3.39 kW/kW而最大值可达6.20 kW/kW。 DMSAHP系统空气源热泵制热模式下的额定制热量和性能系数分别为4.938kW和2.77 kW/kW。DMSAHP系统水源热泵制热模式下,系统的制热量的最小值也能达到5.758kW,最大值可达9.105kW;而该模式下系统的性能系数均大于3.18kW/kW,最大可达3.69kW/kW。 DMSAHP系统是一个功能模式多,组成部件多的复杂系统,为了使系统自动运行,本文还进一步提出了适合DMSAHP系统特点的系统控制方案。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU833

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘寅;太阳能—空气复合热源热泵系统性能研究[D];西安建筑科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 吴启任;寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究[D];大连理工大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李舒宏,武文彬,张小松,殷勇高;太阳能热泵热水装置试验研究与应用分析[J];东南大学学报(自然科学版);2005年01期
2 王芳,侯方东,刘晓勤;热泵系统概念若干问题的探讨[J];中国建设信息(供热制冷专刊);2005年06期
3 李舒宏,武文斌,张小松;多功能热泵空调热水器的实验研究[J];流体机械;2005年09期
4 李锐,张建国,俞坚,王志峰,高瑞恒;太阳能热泵系统[J];可再生能源;2004年04期
5 季杰 ,裴刚,何伟,董军,赵卫平;空调—热水器一体机制冷兼制热水模式的性能模拟和实验分析[J];暖通空调;2003年02期
6 季杰,裴刚,何伟,董军;空调-热水器一体机单独制热水模式的性能模拟和实验分析[J];暖通空调;2004年12期
7 江辉民 ,王洋 ,马最良 ,姚杨;带热水供应的节能型空调器动态特性的实验研究[J];暖通空调;2005年09期
8 张勇,刘群生,李云苍;热泵技术的发展与应用[J];能源工程;2001年04期
9 旷玉辉,王如竹,于立强;太阳能热泵供热系统的实验研究[J];太阳能学报;2002年04期
10 季杰;刘可亮;裴刚;何伟;何汉峰;;对太阳能热泵PV蒸发器的理论研究及基于分布参数法的数值模拟[J];太阳能学报;2006年12期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 裴刚;光伏—太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究[D];中国科学技术大学;2006年
2 易桦;新型PV-Trombe墙系统的理论与实验研究[D];中国科学技术大学;2007年
3 阳季春;间接膨胀式太阳能多功能热泵系统的研究[D];中国科学技术大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪文雄,汪磊;我国建筑业区域发展水平的实证比较研究[J];四川建筑科学研究;2005年03期
2 石胜利;彭尚平;王旭嘉;;四川建筑业技术水平灰色预测及其比较分析[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 陈华友;固定资产投资动态模型及优化分析[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年04期
4 伍长荣,胡学钢;基于RBF神经网络的粮食生产预测研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年04期
5 孙刚;包先建;;论体制转型期间技改投资机制[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年04期
6 杨新笋;张琳;程航;周宏;黄钺;雷剑;张似松;;湖北省发展能源农业的优势与对策[J];安徽农学通报;2007年05期
7 陈莉;;安徽建筑业投资与经济增长的关系研究[J];安徽农学通报;2007年18期
8 陈莉;;安徽省建筑业发展现状与对策思考[J];安徽农学通报;2007年19期
9 刘涛;陈晔;;农村经济对国内生产总值的贡献分析[J];安徽农学通报;2008年03期
10 王燕燕;转移农村剩余劳动力是解决“三农”问题的根本出路[J];安徽农业大学学报(社会科学版);2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 庾汉成;李晶;;消防水池蓄热的主动式太阳能采暖系统性能分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 张东;孔祥强;;空调系统冷凝器稳态分布参数模型与仿真[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
3 祖文超;李琼;;太阳能热泵国内外发展现状及应用分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
4 王强;尚鑫;;太阳能辅助热泵系统分析与研究[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
5 王雅楠;王沣浩;;太阳能热泵热水系统并联式与串联式的性能比较[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
6 刘雄;姜乔乔;刘珂;;具有经济器的双级压缩制冷热泵循环研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
7 吴俊云;余毅;方亮;顾克东;;叉流风冷翅片管冷凝器仿真与实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
8 吴俊云;郭明珠;方亮;顾克东;;电气柜空调系统仿真与实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
9 张春路;;论制冷系统仿真技术的通用性与适用性[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
10 张信荣;郑秋云;孟柄良;;热泵机组在印染污水废热回收中的应用[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜波;新建居住建筑节能管理制度研究[D];北京交通大学;2011年
2 王锡;新型分布式供能系统热力特性研究[D];华北电力大学(北京);2011年
3 石峰;集成GUD系统的低能耗建筑设计研究[D];华中科技大学;2011年
4 何治斌;船舶空调系统的建模与仿真[D];大连海事大学;2011年
5 张文雍;严寒地区太阳能-土壤耦合热泵季节性土壤蓄热特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 陈轶光;内燃机热泵独立供能系统的理论模拟与实验研究[D];天津大学;2010年
7 穆振英;SCPC集热器及其太阳能热泵热水系统研究[D];天津大学;2010年
8 刘逸;复合式热泵供热系统的耦合特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 江明旒;多功能热泵系统的智能控制及能效评价方法研究[D];上海交通大学;2011年
10 林恩新;间冷式冰箱动态仿真通用模型及其验证[D];上海交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张东;直膨式太阳能热泵热水器的模拟分析[D];山东科技大学;2010年
2 李振兴;直膨式太阳能热泵热水系统性能的优化分析[D];山东科技大学;2010年
3 王振琛;饱和气体发生器低温制冷系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 吴启任;寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究[D];大连理工大学;2010年
5 寇希望;小型三用冷暖热水空调机的研究[D];大连理工大学;2010年
6 高珊;蒸气压缩式制冷装置稳态仿真及分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 高兴海;太阳能果蔬脱水车间性能试验及苹果脱水工艺优化研究[D];甘肃农业大学;2010年
8 梁国峰;新型太阳能辅助多功能热泵系统的理论与实验研究[D];浙江大学;2010年
9 刘东方;三元工质用于空气源热泵容量调节的理论与实验研究[D];浙江大学;2010年
10 朱治江;跨临界CO_2热泵系统的性能研究[D];浙江大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孔继君;郎南军;和丽萍;陈鹏;郑科;郭永清;彭明俊;袁瑞玲;向振勇;;我国可再生能源的发展现状和策略[J];安徽农业科学;2009年16期
2 杨平,李志斌;常用热电阻的温度-阻值变换的解析计算[J];传感器技术;2002年01期
3 喻银平,马最良;双级耦合式热泵供热系统在寒冷地区应用的可行性分析[J];电力需求侧管理;2002年02期
4 白莉,张喜明,于立强;太阳能热泵供热水系统的实验研究[J];低温建筑技术;2003年02期
5 刘寅;周光辉;李安桂;张超;;太阳能辅助空气源热泵空调低温特性研究[J];低温与超导;2009年10期
6 旷玉辉,王如竹;直膨式太阳能热泵热水器的实验研究[J];工程热物理学报;2005年03期
7 申江;李园园;;低环温空气源热泵系统的试验研究[J];工程热物理学报;2008年06期
8 李俊峰;时丽;马玲娟;;国内外可再生能源发展综述[J];国际石油经济;2006年02期
9 马最良,姚杨,王洋,江辉民;混合式热泵系统中空气源热泵的实验研究[J];哈尔滨工业大学学报;2005年02期
10 徐海涛,桑芝富;蒸汽喷射器喷射系数计算的热力学模型[J];化工学报;2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 徐国英;张小松;管振水;;太阳能-空气复合热源热泵热水器的运行特性[A];制冷空调新技术进展——第三届制冷空调新技术研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张博;喷射器与太阳能喷射式制冷系统研究[D];大连理工大学;2002年
2 阳季春;间接膨胀式太阳能多功能热泵系统的研究[D];中国科学技术大学;2007年
3 韩志涛;空气源热泵常规除霜与蓄能除霜特性实验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 陈卫星;双热源太阳能热泵模式研究[D];南京理工大学;2004年
2 卜亚明;太阳能采暖系统在小城镇住宅建筑中应用技术的研究[D];同济大学;2006年
3 艾宏伟;基于(火用)分析的先进蓄能空调/供热系统研究[D];大连理工大学;2006年
4 秦振春;R410A空气源热泵工作过程仿真及实验研究[D];南京师范大学;2007年
5 李雄林;空调器性能测试的误差分析及不确定度研究[D];中南大学;2007年
6 吴志雄;热—电—乙二醇低温制冷系统热动力学分析研究[D];武汉理工大学;2007年
7 金旭;双级压缩空气源热泵采暖系统实验研究[D];大连理工大学;2009年
8 王红霞;气体喷射器的设计及数值模拟研究[D];南京理工大学;2009年
9 霍猛;双级压缩空气源热泵供暖系统实验及研究模拟[D];大连理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 岳畏畏;张会娟;;太阳能光伏发电在绿色建筑中的有效利用[J];建筑节能;2012年01期
2 韩宗伟;王一茹;杨军;孟欣;庞云嵩;;严寒地区热泵供暖空调系统的研究现状及展望[J];建筑科学;2013年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 祖丰;低温空气源热泵系统中间压力及(火用)分析[D];大连理工大学;2012年
2 冯士伟;中低温双热源型复叠式高温热泵系统性能研究[D];中原工学院;2012年
3 刘祥哲;太阳能热泵采暖系统的理论分析与设计研究[D];华北电力大学;2013年
4 王兴华;平板太阳空气集热器增湿工况热效能研究[D];兰州交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔容强;喜文华;魏一康;张兰英;;太阳光伏发电[J];中国建设动态.阳光能源;2004年04期
2 李先瑞,郎四维;热泵的现状与展望[J];北京节能;1999年04期
3 李舒宏,武文彬,张小松,殷勇高;太阳能热泵热水装置试验研究与应用分析[J];东南大学学报(自然科学版);2005年01期
4 白莉,张喜明,于立强;太阳能热泵供热水系统的实验研究[J];低温建筑技术;2003年02期
5 旷玉辉,王如竹,许煜雄;直膨式太阳能热泵供热水系统的性能研究[J];工程热物理学报;2004年05期
6 旷玉辉,王如竹;直膨式太阳能热泵热水器的实验研究[J];工程热物理学报;2005年03期
7 李郁武;王如竹;王泰华;吴静怡;许煜雄;;直膨式太阳能热泵热水器运行特性的实验研究[J];工程热物理学报;2006年06期
8 刘宪英,韦强,吴乐颂;水源热泵空调系统设计有关问题讨论[J];重庆建筑大学学报;1997年05期
9 孙鹏,陈滨,刘毓伟;新建被动式太阳房冬季热性能的实验研究[J];建筑热能通风空调;2005年01期
10 陈会娟;陈滨;庄智;郝海燕;;特朗贝墙体冬季集热性能的计算及预测[J];建筑热能通风空调;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 裴刚;光伏—太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究[D];中国科学技术大学;2006年
【相似文献】
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1 李锐,张建国,俞坚,王志峰,高瑞恒;太阳能热泵系统[J];可再生能源;2004年04期
2 王晓璇;张志刚;欧亮;;太阳能热泵系统制热季节性能系数的分析[J];煤气与热力;2011年02期
3 王海涛;裴刚;;电子膨胀阀开度对SAHP系统稳定性的影响[J];制冷学报;2008年02期
4 戴源德;王鹏;邓莉莉;;太阳能热泵热水系统性能研究[J];给水排水;2009年11期
5 余延顺,马最良,廉乐明;太阳能热泵系统运行工况的模拟研究[J];流体机械;2004年05期
6 曹水,陈林根,孙丰瑞,陈文振;线性唯象定律系统太阳能热机和吸收式太阳能热泵的优化[J];太阳能学报;1992年01期
7 赵军,马一太,郑宗和,方承超;太阳能热泵供热水系统的实验研究[J];太阳能学报;1993年04期
8 严子浚,陈金灿;线性唯象律下太阳能热泵中集热器工作温度的优化分析[J];太阳能学报;1993年01期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 方金升;赵红霞;韩吉田;;几种制冷工质在太阳能热泵系统中应用的比较[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C];2010年
2 杨华翼;魏兵;;户式中央空调系统的经济性评价[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张涛;重力热管在太阳能光电光热利用中的实验和理论研究[D];中国科学技术大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯琳;光伏太阳能热泵系统的模拟研究和经济性分析[D];南京理工大学;2012年
2 于易平;严寒地区太阳能热泵供热系统设计及优化分析[D];哈尔滨工业大学;2012年
3 陈洁;太阳能冷热暖三联供热泵机组监控系统的设计与实验研究[D];江苏科技大学;2011年
4 李善可;太阳能—水源热泵辅助供暖系统的研究[D];沈阳建筑大学;2011年
5 冯旭辉;太阳能矿井水源热泵复合系统分析研究[D];西安科技大学;2012年
6 李志恒;小型空气源热泵辅助太阳能热水装置性能模拟研究[D];西安建筑科技大学;2010年
7 许本亮;非直膨式太阳能水源热泵制热系统运行特性研究[D];长沙理工大学;2013年
8 祖文超;复合式太阳能供热系统研究[D];山东建筑大学;2010年
9 王伟;小型空气源热泵辅助太阳能热水装置性能研究[D];西安建筑科技大学;2011年
10 白剑;相变蓄热在太阳能热泵供热系统中的应用研究[D];太原理工大学;2012年
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