嚴(yán)寒地區(qū)太陽能熱泵供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析.pdf

1、在能源日益緊張匱乏,價(jià)格上漲的背景下,太陽能作為一種可持續(xù)發(fā)展的能源越來越受到人們的重視,尤其在嚴(yán)寒地區(qū),冬季供暖能源消耗大,空氣污染嚴(yán)重,利用太陽能采暖具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。太陽能熱泵是其中一種比較好的技術(shù)選擇。本文在綜述了國內(nèi)外太陽能熱泵研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)通過對(duì)太陽能熱泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)及自動(dòng)控制措施及運(yùn)行策略的優(yōu)化,能大幅度的提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。因此本文旨在尋找嚴(yán)寒地區(qū)太陽能熱泵系統(tǒng)的優(yōu)化方案。
　　本文提出了一種太陽能熱

2、泵系統(tǒng),闡述了系統(tǒng)的原理,基于大慶市的氣象資料和一供熱面積4000m2建筑,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的集熱器面積,蓄熱水箱容量等設(shè)計(jì)方法,及系統(tǒng)不同工況下的運(yùn)行模式、控制措施。多種運(yùn)行模式使系統(tǒng)在不同工況下具有較好的適應(yīng)性,最大程度的利用了太陽能,同時(shí)提高了系統(tǒng)供熱的穩(wěn)定性。
　　利用TRNSYS軟件對(duì)系統(tǒng)建模,通過模型關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)定使其符合實(shí)際系統(tǒng),比較了系統(tǒng)模擬數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),驗(yàn)證了模型的合理性。從太陽能有效集熱量與熱負(fù)荷之間的關(guān)系,太

3、陽能保證率,太陽能集熱器溫度,集熱器效率,蓄熱水箱溫度,熱泵COP,及各模式運(yùn)行時(shí)間特性等角度,深入分析系統(tǒng)性能,模擬數(shù)據(jù)表明,由于設(shè)定了熱泵開啟的上限溫度和下限溫度,有效的提高了熱泵的效率,其COP可達(dá)到5左右。隨后采用單一變量法,即系統(tǒng)其它參數(shù)不變的情況下,改變集熱器安裝角度,集熱器流量,蓄熱水箱容量,熱泵機(jī)組容量,分析這些參數(shù)對(duì)系統(tǒng)系能的影響,從系統(tǒng)運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性兩方面選擇最優(yōu)化的方案,為今后該類型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。
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