直膨式太陽(yáng)能-空氣復(fù)合熱源熱泵熱水器的性能優(yōu)化研究.pdf

1、太陽(yáng)能的開發(fā)利用對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。直膨式太陽(yáng)能-空氣復(fù)合熱源熱泵熱水器將太陽(yáng)能熱利用與空氣源熱泵技術(shù)相結(jié)合，可同時(shí)吸收太陽(yáng)輻射能和空氣中的熱量，能夠有效克服太陽(yáng)輻射能流密度低和波動(dòng)大的缺點(diǎn)，大大提高系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的制熱效率和穩(wěn)定性，具有較好的全年綜合運(yùn)行性能，是太陽(yáng)能高效利用的有效途徑。但目前這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式以及運(yùn)行控制等仍有待進(jìn)一步優(yōu)化以提高系統(tǒng)性能。本文主要圍繞復(fù)合熱源熱泵熱水器的運(yùn)行特性、部件優(yōu)化、性能影響

2、因素分析以及運(yùn)行控制優(yōu)化等方面展開實(shí)驗(yàn)研究和模擬分析。
　　首先，對(duì)直膨式太陽(yáng)能-空氣復(fù)合熱源熱泵熱水器實(shí)驗(yàn)裝置的集熱/蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行改進(jìn)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，分析了系統(tǒng)在不同天氣條件下的運(yùn)行特性。結(jié)果表明，系統(tǒng)在不同天氣條件下均能夠可靠地制取120L、溫度為55℃的生活熱水，且在不同的天氣條件下，系統(tǒng)將以不同的模式運(yùn)行。分析還發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有裝置中使用的熱力膨脹閥難以滿足流量控制要求，有待進(jìn)一步改進(jìn)。
　　其次，將MEMS思服閥

3、流體智控系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)裝置上，對(duì)集熱/蒸發(fā)器的過(guò)熱度控制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并與采用熱力膨脹閥的裝置進(jìn)行對(duì)比分析。為了更好地實(shí)現(xiàn)部件之間的容量匹配，為系統(tǒng)配置了變頻控制器和變頻壓縮機(jī)，對(duì)改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)測(cè)試，所得結(jié)果可為系統(tǒng)的變工況運(yùn)行控制提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　再次，建立了直膨式太陽(yáng)能-空氣復(fù)合熱源熱泵熱水器的數(shù)學(xué)模型并用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以驗(yàn)證。利用驗(yàn)證過(guò)的模型進(jìn)一步分析了各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，為系統(tǒng)運(yùn)行控制策略的制定提供理