直膨式太陽能輔助熱泵實驗系統(tǒng)仿真與實驗研究.pdf

1、直膨式太陽能輔助熱泵多功能復(fù)合機（DX-SAHPM）是在傳統(tǒng)的空氣源熱泵基礎(chǔ)上有機結(jié)合了太陽能熱利用技術(shù)，是一種新型綠色環(huán)保的節(jié)能裝置。它集制冷、供熱及制取生活熱水多功能于一體，它最大限度的發(fā)揮了太陽能及熱泵的節(jié)能優(yōu)勢，其作為可再生能源在建筑節(jié)能方面有效利用的一種新途徑，促進了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進。
　　課題組于2005年11月開發(fā)了一套小型DX-SAHPM系統(tǒng)實驗樣機，并設(shè)計了一套基于PLC+觸摸屏技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)，用于測試

2、實驗系統(tǒng)在各種工況下運行的熱性能參數(shù)，以期對系統(tǒng)進行性能分析及進一步優(yōu)化設(shè)計。
　　本文以質(zhì)量守恒定律、動量守恒定律及能量守恒定律三大定律為基礎(chǔ)建立了 DX-SAHPM實驗系統(tǒng)主要部件建立數(shù)學(xué)模型，在對各個部件進行仿真的基礎(chǔ)上，將各個部件進行耦合，完成系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)仿真。用Visual Basic語言設(shè)計了穩(wěn)態(tài)仿真程序，可以計算出不同工況下系統(tǒng)運行的狀態(tài)參數(shù)及性能系數(shù)，對系統(tǒng)進行理論上的分析預(yù)測。
　　通過專門設(shè)計開發(fā)PLC+觸

3、摸屏計算機監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，并自動記錄存儲數(shù)據(jù)，將測試數(shù)據(jù)進行處理得出系統(tǒng)運行的各項性能指標，從而直觀的了解系統(tǒng)運行特性。通過對DX-SAHPM實驗樣機冬季和春季階段供熱性能長達兩個多月的實驗測試，可以得出由于在系統(tǒng)中增設(shè)了太陽能集熱器，使得系統(tǒng)在供熱狀態(tài)下可以同時吸收來自空氣中的熱量和太陽輻射能，系統(tǒng)的供熱系數(shù)和供熱量均有較大程度的提高，且系統(tǒng)在各種工況下均顯示出良好的運行品質(zhì)，達到了實驗的預(yù)期效果。
　　

4、建立了實驗系統(tǒng)的火用分析模型，并根據(jù)部分春季的實驗測試數(shù)據(jù)計算出了系統(tǒng)供熱模式火用損失，計算結(jié)果顯示集熱器與壓縮機火用損失分別占了火用損失總量的45.8％和21.4%。，對其產(chǎn)生的主要原因進行了分析，指明了系統(tǒng)節(jié)能潛力，為進一步優(yōu)化系統(tǒng)提供了依據(jù)。
　　在對系統(tǒng)進行熱力學(xué)第一律和熱力學(xué)第二定律綜合分析的基礎(chǔ)上，分析指出系統(tǒng)存在兩個突出問題：1、集熱器面積與壓縮機容量不匹配；2、傳統(tǒng)節(jié)流機構(gòu)毛細管不能滿足流量調(diào)節(jié)需要，并討論了相應(yīng)的