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间接膨胀式太阳能多功能热泵系统的研究

阳季春  
【摘要】: 本文以一种新型的间接膨胀式太阳能多功能热泵(IESA—MDHP)为研究对象,对其进行系统的理论和实验研究。IESA~MDHP系统是太阳能集热技术与多功能热泵技术有机结合的一种太阳能热泵系统。该系统除了能够承担传统的太阳能集热器所承担的制取热水的功能外,而且在过渡季节的晚上或阴雨天也能利用太阳能资源制取生活用热水:同时在夏季没有太阳的时候该系统能够回收空调冷凝热来达到制取热水的目的,从而解决了夏季空调热污染的问题;最主要的是该系统能够充分利用太阳能资源给建筑物室内供热,从而能够部分解决传统空气源热泵冬季室外换热器结霜的问题。根据用户的需要和室外气象条件的变化,IESA—MDHP系统具有单独太阳能(或空气源)供热、单独太阳能(或空气源)制热水、制冷兼制热水和单独制冷等多种功能; 首先,设计搭建了IESA—MDHP系统实验平台,该平台由系统部分和测试部分构成,其中系统部分又由太阳能真空管集热器和多功能热泵这两部分构成。对IESA—MDHP系统单独太阳能供热模式和单独太阳能制热水模式进行了实验测试,研究不同室外环境条件下,太阳能集热效率,热泵各种技术参数,各种制热COP和制热水时的COP的变化情况; 其次,根据IESA—MDHP系统结构,利用现有的部件模型,构建了适合于IESA—MDHP的系统模型,并根据合肥地区某一天实测气象数据,对系统进行模拟研究; 最后,从热力学第二定律出发,对IESA—MDHP系统进行热力学第二定律分析,构建IESA—MDHP系统的(火用)分析数学模型,并根据一定的气象条件对系统进行(火用)分析模拟计算,找出(火用)损失的最大部件。


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