小型空氣源熱泵輔助太陽能熱水裝置性能研究.pdf

1、建筑行業(yè)的快速發(fā)展,使得建筑能耗與日俱增,各種建筑節(jié)能技術(shù)越來越廣泛的被研究、應(yīng)用,但其應(yīng)用大都呈現(xiàn)單一性。太陽能—空氣源熱泵作為清潔能源利用與節(jié)能技術(shù)的合理結(jié)合,即太陽能集熱與空氣源熱泵技術(shù)相結(jié)合,以其集熱高效性、運行節(jié)能性、系統(tǒng)多樣性等諸多優(yōu)點備受關(guān)注。
　　本文在課題組已做的研究基礎(chǔ)上，對所設(shè)計的空氣源熱泵輔助型太陽能熱水系統(tǒng)形式進行了進一步改進,并確定了系統(tǒng)各部件具體參數(shù),最終完成了實驗樣機的制作與調(diào)試。同時,又進一步深入

2、詳細統(tǒng)計分析了西安地區(qū)典型氣象年氣象資料,將該地區(qū)典型氣象年全年按照輻射計量時段出現(xiàn)的不同時間劃分為三個時段。統(tǒng)計分析得到不同輻射計量時段內(nèi)水平面上的總輻射輻照度、散射輻射輻照度、直射輻射輻照度,并計算得出各時段內(nèi)的太陽能集熱器傾斜表面上所接收到的輻射輻照度。通過輻射輻照度與熱量的轉(zhuǎn)換,得出了太陽能集熱器典型氣象年全年各計量時段內(nèi)的逐時集熱量,進而計算出各時段內(nèi)集熱水箱內(nèi)水溫的日逐時變化情況,由此確定出西安地區(qū)典型氣象年全年各時段空氣源

3、熱泵輔助太陽能熱水系統(tǒng)裝置的運行模式。利用太陽能PC-2型輻射測量儀對2010年8月、9月、10月的日逐時水平面上的輻射數(shù)據(jù)進行了測試,并應(yīng)用與理論分析時相同的數(shù)據(jù)處理分析方法,將所測試的輻射數(shù)據(jù)與典型氣象年該時段內(nèi)輻射數(shù)據(jù)進行對比分析,結(jié)果顯示實測輻射數(shù)據(jù)與典型氣象年數(shù)據(jù)誤差僅為7.4％,由此可以證明實驗樣機設(shè)計之初采用典型氣象年氣象數(shù)據(jù)作為理論數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是與實際情況相一致的。
　　分析研究了典型氣象年全年不利天氣的氣象資料,確定

4、了保證系統(tǒng)全年穩(wěn)定、安全運行的工作范圍,1即11～3月設(shè)定水溫為50℃、4～10月設(shè)定水溫55℃,熱泵單元輔助開啟時間為下午16:00點。研究總結(jié)出影響太陽能熱水單元及空氣源熱泵單元工作性能的影響因素,并提出性能研究數(shù)學模型和實驗測試方法。理論模擬計算出系統(tǒng)裝置典型氣象年各月的耗電量,并從‘低碳’角度引入裝置應(yīng)用低碳性概念,以評價系統(tǒng)裝置全年的應(yīng)用低碳特性。研究證明西安地區(qū)典型氣象年應(yīng)用空氣源熱泵輔助太陽能熱水系統(tǒng)裝置應(yīng)用低碳性好,既節(jié)