学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

太阳能/污水源热泵的运行特性分析

作　者: 郑洪财
导　师: 何燕
学　校: 青岛科技大学
专　业: 热能工程
关键词: 太阳能污水源热泵运行特性 TRNSYS
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

能源危机的出现与日益增加的能源消耗趋势的矛盾,以及环保意识的增强促使人们研究高效利用能源的方法并开始使用新能源。本文针对太阳能辐射强度随季节、阴晴等因素变化的特点并考虑辐射强度严重不足时利用污水为低温热源,提出了可进行模式切换的太阳能/污水源热泵模型。辐射强度非常高时太阳能集热器单独运行,即太阳能集热器单独集热运行模式；辐射强度降低时切换为太阳能热泵运行模式,低温水源取自太阳能集热器；辐射强度进一步降低时切换为太阳能/污水源热泵运行模式,蒸发器中的工质同时从污水及流经集热器的水中吸收热量；辐射强度非常低时切换为污水源热泵运行模式,太阳能集热器停止工作,低温水源取自污水。本文对太阳能/污水源热泵系统的部件及各个运行模式进行了理论分析,并根据热力学第一、第二定律对其进行能量平衡、火用平衡的计算。分别对四种不同的运行模式进行了系统的火用效率计算并分析重要部件的局部火用损失系数,使用目的火用效率来评价提高系统火用利用程度的潜能有多大,局部火用损失系数则反应了各个部件造成的火用损失量的大小,并提供了提高系统火用效率的重点方向及目标。利用TRNSYS软件对太阳能/污水源热泵系统进行模型的建立,并对四种运行模式分别进行模拟仿真。固定水箱的容积,改变太阳能集热器面积、用户侧进水温度、进水流量、循环泵流量等参数分别进行结果的输出,考察各个参数对模拟结果的影响,通过分析比较,得到较为匹配的容量及较理想的运行参数。本文研究对实际工程应用具有一定的指导意义。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
1 绪论  10-24
  1.1 能源利用现状  10-11
    1.1.1 世界能源利用现状  10
    1.1.2 中国的能源消耗  10-11
  1.2 太阳能资源  11-13
    1.2.1 太阳能热利用  12
    1.2.2 太阳能光利用  12-13
  1.3 热泵技术  13-18
    1.3.1 空气源热泵  14
    1.3.2 土壤源热泵  14-15
    1.3.3 水源热泵  15
    1.3.4 太阳能热泵  15-18
  1.4 太阳能热泵研究现状  18-23
    1.4.1 系统结构形式的研究  18-20
    1.4.2 系统运行参数的研究  20-21
    1.4.3 系统容量匹配的研究  21-22
    1.4.4 系统循环工质的研究  22-23
  1.5 本文研究内容  23-24
2 太阳能/污水源热泵复合系统设计  24-31
  2.1 太阳能/污水源热泵系统的构建  24-25
    2.1.1 太阳能/污水源热泵系统的结构组成  24
    2.1.2 太阳能/污水源热泵系统的工作原理  24-25
  2.2 热泵系统的运行模式  25-27
    2.2.1 集热器单独集热运行模式  25
    2.2.2 太阳能热泵运行模式  25-26
    2.2.3 太阳能/污水源热泵联合运行模式  26
    2.2.4 污水源热泵运行模式  26-27
  2.3 太阳能/污水源热泵的技术特点  27
  2.4 污水的性质  27-31
    2.4.1 污水的非牛顿流体特性  27-28
    2.4.2 污水的定压比热值  28-29
    2.4.3 污水污垢成分的特点  29-31
3 太阳能污水源热泵系统的理论分析  31-56
  3.1 太阳能辐射的计算  31-34
    3.1.1 太阳辐射有关角度的计算  31-33
    3.1.2 太阳辐射量的计算  33-34
  3.2 集热器性能研究  34-43
    3.2.1 平板集热器的结构  35-37
    3.2.2 集热器的传热过程  37-41
    3.2.3 集热器的火用分析  41-43
  3.3 热泵循环机组的分析  43-49
    3.3.1 热泵工质的确定  43-44
    3.3.2 热泵理论循环的能量平衡  44-47
    3.3.3 热泵机组的火用分析  47-49
  3.4 蓄热水箱  49-52
    3.4.1 水箱的种类及技术要求  49-50
    3.4.2 水箱的能量平衡  50-51
    3.4.3 水箱的火用平衡  51-52
  3.5 热泵系统运行工况的理论分析  52-55
    3.5.1 集热器单独运行模式的理论分析  52-53
    3.5.2 太阳能热泵运行模式的理论分析  53
    3.5.3 太阳能/污水源热泵联合运行模式的理论分析  53-54
    3.5.4 污水源热泵运行模式的理论分析  54-55
  3.6 系统(?)效率与局部(?)损失系数  55-56
4 太阳能/污水源热泵的运行特性分析  56-84
  4.1 TRNSYS软件介绍  56
  4.2 集热器单独集热运行的数值模拟及结果分析  56-66
    4.2.1 集热器单独集热运行仿真模型的建立  56-57
    4.2.2 集热器面积对集热器单独集热运行的影响  57-60
    4.2.3 冷水进水流量对集热器单独集热运行的影响  60-62
    4.2.4 冷水进水温度对集热器单独集热运行的影响  62-64
    4.2.5 循环泵流量对集热器单独集热运行的影响  64-66
  4.3 太阳能热泵运行的数值模拟及结果分析  66-77
    4.3.1 太阳能热泵仿真模型的建立  66-67
    4.3.2 集热器面积对太阳能热泵运行的影响  67-69
    4.3.3 冷水进水温度对太阳能热泵运行的影响  69-72
    4.3.4 冷水进水流量对太阳能热泵运行的影响  72-74
    4.3.5 循环泵流量对太阳能热泵运行的影响  74-77
  4.4 太阳能/污水源热泵运行的数值模拟及结果分析  77-81
    4.4.1 太阳能/污水源热泵仿真模型的建立  77-78
    4.4.2 污水与循环水比例对太阳能/污水源热泵运行的影响  78-81
  4.5 污水源热泵运行的数值模拟及结果分析  81-84
    4.5.1 污水源热泵仿真模型的建立  81-82
    4.5.2 污水温度对污水源热泵运行的影响  82-84
5 总结与展望  84-86
参考文献  86-90
致谢  90-91
攻读硕士学位期间发表的学术论文与专利目录  91-92

太阳能/污水源热泵的运行特性分析

内容摘要

全文目录

相似论文