太陽能-空氣源雙源一體式熱泵系統(tǒng)研究.pdf

1、本文通過理論研究和試驗結合的方法完成了太陽能-空氣能雙源-體式高效熱泵的理論和實驗研究。集熱蒸發(fā)器是太陽能-空氣源熱泵最關鍵的設備,其性能和造價對太陽能-空氣源熱泵系統(tǒng)性能和經(jīng)濟性有十分重要的影響。
　　 本課題研究的高效集熱蒸發(fā)器要能同時高效吸收太陽能和空氣能,但單獨吸收太陽能和單獨空氣能時集熱器的最優(yōu)結構參數(shù)有所不同,對于吸收空氣能,要求增強對流換熱,減少空氣流動阻力；對于吸收太陽能,要求翅片能較好得面向太陽,減少太陽入射角

2、的同時增加太陽直射面積。
　　 本文首先通過計算機進行理論模擬研究。模擬出集熱蒸發(fā)器最優(yōu)結構參數(shù)和在各種結構參數(shù)下的太陽直射輻射量及總輻射量,并與平板、普通空氣源熱泵蒸發(fā)器直接暴露在空氣中,接受太陽能輻射進行了對比分析,本高效集熱蒸發(fā)器對太陽能的吸收要比普通空氣源熱泵集熱蒸發(fā)器多25％-35％,比平板式集熱器略高7.3％。
　　 其次通過FLUENT對高效集熱器的結構對空氣流動的影響進行仿真模擬,通過調(diào)整翅片的形狀、角度

3、和間距等結構參數(shù),使得空氣與吸熱板充分接觸,同時促進氣流流動,減少流動阻力,提高對流換熱能力的同時提高太陽輻射能的吸收,比較集熱蒸發(fā)器的熱量收益比例,得出集熱器的最優(yōu)結構參數(shù),形成完整優(yōu)化設計方法。
　　 最后,在理論研究的基礎上,進行樣機的試制,并進行了室內(nèi)和室外實驗。室內(nèi)實驗主要模擬在不同的工況下雙源一體式熱泵系統(tǒng)和KRS-150L空氣源熱泵系統(tǒng)的性能比較,并研究了在不同溫度和不同風速下雙源一體式高效集熱器的對流換熱系數(shù)的變