太陽能熱泵多功能復(fù)合系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、直膨式太陽輔助熱泵多功能復(fù)合機(jī)（DX-SAHPM）是一種將太陽輻射能與空氣能熱泵有機(jī)結(jié)合、技術(shù)重組與整核的雙熱源熱泵與熱泵熱水器復(fù)合系統(tǒng)，是新型的高效環(huán)保的綠色節(jié)能裝置。在前期研究成果的基礎(chǔ)上，本文主要采用理論分析、數(shù)學(xué)建模與仿真分析的方法對(duì)其進(jìn)行更為深入的理論研究，為我國該技術(shù)產(chǎn)品研究開發(fā)奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，對(duì)于促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)及其可持續(xù)發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略意義。
　　本文在深入分析DX-SAHPM熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理的

2、基礎(chǔ)上，針對(duì)前期研究中系統(tǒng)存在的兩個(gè)突出問題，即集熱器面積與壓縮機(jī)容量不匹配以及傳統(tǒng)節(jié)流機(jī)構(gòu)毛細(xì)管不能滿足流量調(diào)節(jié)需要，以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)行性能為目標(biāo)，采用裸板式太陽能集熱器來代替真空管式集熱器，將節(jié)流元件改為電子膨脹閥，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。在此基礎(chǔ)上，通過將DX-SAHPM熱泵系統(tǒng)與常規(guī)空氣源熱泵進(jìn)行結(jié)構(gòu)比較，首次提出DX-SAHPM系統(tǒng)是普通空氣源熱泵（HP）的擴(kuò)展與延伸的概念，二者在結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)行機(jī)理上具有一定程度的相似性

3、。
　　從DX-SAHPM系統(tǒng)供熱模式下的工作循環(huán)出發(fā)，基于兩相區(qū)流型及換熱規(guī)律變化，采用分布參數(shù)法建立了太陽能集熱器、蒸發(fā)器和冷凝器的動(dòng)態(tài)參數(shù)模型，用集中參數(shù)法建立了壓縮機(jī)和電子膨脹閥的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，對(duì)模型中的偏微分方程組進(jìn)行了離散化處理，通過尋求合適的求解方法，確立初始條件、邊界條件、平衡約束條件以及仿真算法設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)模型方程的求解。利用計(jì)算機(jī)C語言編寫了系統(tǒng)的仿真程序，從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算。
　　仿

4、真結(jié)果表明，利用所建立的模型一方面可以對(duì)太陽能熱泵多功能復(fù)合機(jī)的性能進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬分析，為系統(tǒng)裝置的優(yōu)化奠定良好的基礎(chǔ)。另一方面通過數(shù)學(xué)仿真分析與計(jì)算，從結(jié)構(gòu)參數(shù)（太陽能集熱器面積、水箱容積）、運(yùn)行參數(shù)（壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、電子膨脹閥開度）以及環(huán)境參數(shù)（太陽能輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度）出發(fā)，系統(tǒng)地分析了這些參數(shù)對(duì)DX-SAHPM主要熱力性能的影響，揭示了由結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)以及環(huán)境參數(shù)改變而引起系統(tǒng)熱力性能變化的內(nèi)在客觀規(guī)律。本文研究所取得的階段性成果